UART 回环验证(UART loopback test)是一种简单有效的 UART 接口功能验证方法。它常用于软件调试、硬件连通性检查或生产测试阶段,确保 UART 模块的收发功能(TX/RX)正常。
1、UART 回环验证
回环(Loopback)指的是将 UART 的发送引脚(TX)与接收引脚(RX)直接连接,发送的数据立即被接收回来,从而实现闭环验证。
✅ 主要用途:
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验证 UART 硬件通路是否正常。
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验证 UART 驱动/波特率配置是否正确。
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快速定位收发异常是软件还是硬件问题。
2、回环方式分类
回环方式 | 描述 |
外部回环 | 使用导线将uart的tx和rx物理连接 |
内部回环(Loopback Mode) | 某些 UART 控制器(如 ARM PL011、STM32 USART)支持硬件内部回环模式,无需接线 |
软件模拟回环 | 不通过串口线,直接将发送数据拷贝到接收缓冲区,仅用于测试软件逻辑 |
3、外部回环验证方法(常用)
✅ 硬件连接
将 TX 和 RX 引脚直接短接(连接在一起):
UART 模块
┌─────────────┐
TX →──┤ ├──→ RX
└─────────────┘
✅ 软件流程
// 示例伪代码(裸机或操作系统中均可适用)uint8_t tx_data = 0x55; // 要发送的数据 uint8_t rx_data = 0x00;uart_send(tx_data); // 发送数据rx_data = uart_receive(); // 接收数据(阻塞/轮询/中断)if (rx_data == tx_data) {printf("UART Loopback Test Passed!\n"); } else {printf("UART Loopback Test Failed!\n"); }
也可以使用串口工具
minicom
,screen
, 或串口调试助手(如 SSCOM)进行测试。
4、内部回环模式(取决于芯片)
一些 UART 控制器支持内部回环模式,只需设置寄存器。
例如:
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STM32(USARTx_CR1):某些型号支持内回环调试。
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Xilinx/Zynq、NXP、TI AM335x 等 SoC 也有类似的 Loopback 位。
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Linux UART 驱动中,可通过 IOCTL 或串口工具测试 loopback。
示例(伪代码):
USARTx->CR1 |= USART_CR1_LOOPBACK_EN;
具体设置依据芯片手册。
5、验证要点
检查项 | 说明 |
波特率一致性 | 配置发送与接收时钟频率一致 |
数据位、校验位设置 | TX/RX 配置必须匹配(如 8N1) |
回环线焊接/跳线稳固 | 若使用外部回环,连接必须可靠 |
FIFO/中断/DMA状态 | 若启用 FIFO 或 DMA,需要注意缓冲配置 |
观察 TX/RX 引脚电平 | 用示波器/逻辑分析仪验证波形 |