UART是一種串行、異步、全雙工的通信協定，在嵌入式領域應用的非常廣泛。開發者可以使用序列槽來調試，如擷取開機階段較早的日志。android可以通過adb，不過adb程序啟動較晚，并且擷取不到bootloader階段的資訊。通過序列槽可以強制進入fastboot，也可以擷取上電後的bootloader資訊。在調試階段是最基本的手段，後面再debug kernel會經常用到，這裡記錄下配置的過程。
UART 類型
Raspberry Pi有2種類型的序列槽可供使用：PL011和mini UART。
- PL011 UART為硬體序列槽，是由ARM設計或授權的，具有獨立的時鐘源，可靠性和性能好吞吐量高，通常是建議使用該序列槽通信；
- mini UART和VPU(Video Processing Unit，視訊處理單元)核心頻率有關，當VPU核心頻率變化，UART的波特率也會變化，不是特别穩定。
注：Raspberry Pi 所有序列槽采用的電壓為3.3V，如果用5V可能會損壞。
不同型号Raspberry Pi對應的UART類型有差異：
- Raspberry Pi Zero, 1, 2 and 3
| Name | Type |
| UART0 | PL011 |
| UART1 | mini UART |
- Raspberry Pi 4 and 400
| Name | Type |
| UART0 | PL011 |
| UART1 | mini UART |
| UART2 | PL011 |
| UART3 | PL011 |
| UART4 | PL011 |
| UART5 | PL011 |
注：The Raspberry Pi 4B和400有額外新增4個PL011序列槽，預設是關閉的
Primary UART和Secondary UART
Primary UART：為Pi的主序列槽，連接配接到硬體引腳上：GPIO14->TXD0; GPIO15->RXD0。
Secondary UART：為Pi的輔助序列槽，不存在于GPIO連接配接器上，通常被藍牙控制器使用。
注;GPIO引腳上使用的一定是主序列槽，主序列槽和UART類型對應關系和Pi的型号有關系。
不同型号的Pi的對應關系：
| Model | first PL011 | mini UART |
| Raspberry Pi Zero | primary | secondary |
| Raspberry Pi Zero W / Raspberry Pi Zero 2 W | secondary (Bluetooth) | primary |
| Raspberry Pi 1 | primary | secondary |
| Raspberry Pi 2 | primary | secondary |
| Raspberry Pi 3 | secondary (Bluetooth) | primary |
| Compute Module 3 & 3+ | primary | secondary |
| Raspberry Pi 4 | secondary (Bluetooth) | primary |
上表可以看出Raspberry Pi 4上primary為mini UART(預設關閉)，而secondary為PL011，被藍牙使用。如果想要使用GPIO接序列槽闆(USB轉TTL)進行通信或調試，必須打開primary。可以檢視/dev/裝置确認：ls -l /dev/
UART初始化狀态
打開primary序列槽步驟：
- sudo raspi-config
- 選擇：3 - Interface Options.
- 選擇：P6 - Serial Port.
- At the prompt Would you like a login shell to be accessible over serial? 選擇： 'No'
- At the prompt Would you like the serial port hardware to be enabled? 選擇： 'Yes'
硬序列槽serial0
/dev/下2個序列槽裝置
mini UART由于時鐘源采用的是VPU的(依據2023-02-04官方文檔解釋),是以并不是固定的，這樣會導緻UART波特率也會變化。修改參數做如下解釋：
- 如果primary UART對應的是mini UART，打開後即配置了參數enable_uart=1，那VPU的時鐘預設就固定為了250MHZ，不需要特殊設定其他參數。
- 如果secondary UART對應的是mini UART，需要在/boot/config.txt設定core_freq=250來固定時鐘頻率。
UART接線
如果想要PC和Raspberry Pi進行序列槽通信或者debug，需要借助USB轉TTL小闆，這裡采用的CH340G子產品，接線如下,CH340小闆輸入(rx)接Pi的輸出(tx)，CH340小闆輸出(tx)接Pi的輸入(rx)，CH340小闆地線tx接Pi的地線。供電可以不用接，USB可以供電。
CH340接線
PC端安裝序列槽助手，我這裡使用的是友善序列槽調試助手，
Raspberry Pi端可以通過minicom工具和PC端進行通信，安裝指令：
sudo apt-get install minicom 運作指令，啟動minincom，115200為波特率，ttyS0為對應GPIO pin腳的序列槽裝置，
sudo minicom -D /dev/ttyS0 -b115200 序列槽助手
UART擷取開機日志
linux雖然在啟動階段比較早的啟動了UART，還是需要經過一定的時間，有些kernel啟動異常無法診斷，可以通過以下2步擷取更多的log資訊，如start.elf debug資訊：
1、在/boot/cmdline.txt設定earlycon參數來擷取更早階段的資訊，添加以下資訊,針對不同的PI型号設定：
注：如果型号和參數不對應，可能會導緻Raspberry Pi起不來
- Raspberry Pi 4, 400：
earlycon=uart8250,mmio32,0xfe215040
earlycon=pl011,mmio32,0xfe201000 - Raspberry Pi 2, Pi 3：
earlycon=uart8250,mmio32,0x3f215040
earlycon=pl011,mmio32,0x3f201000 - Raspberry Pi 1, Pi Zero：
earlycon=uart8250,mmio32,0x20215040
earlycon=pl011,mmio32,0x20201000 cmdline.txt
2、在/boot/config.txt中添加uart_2ndstage=1，如下：
config.txt
3、重新開機檢視序列槽助手資訊：
kernel log
primary采用PL011
預設serial0為primary，serial1為secondary。而如果對序列槽通信性能有要求，需要更穩定，可以把serial0設定為PL011。Raspberry Pi 4B的PL011預設是被藍牙使用，需要關閉，通過修改/boot/config.txt,，添加：dtoverlay=disable-bt或者dtoverlay=miniuart-bt。
注:上面的方式是官網給出的，文檔有時效性(2023-02-04)。另外網上很多使用的是dtoverlay=pi3-miniuart-bt，嘗試了下也是可以的，可能依據的是老文檔。
關閉藍牙
serial0修改後
打開UART2/3/4/5
The Raspberry Pi 4B預設有6個序列槽，其中沒有打開，新手也可以直接通過打開其他的序列槽使用，就不用以上操作那麼麻煩了。檢視序列槽資訊：dtoverlay -a|grep uart
uart資訊
檢視uart的GPIO資訊，如檢視uart3：dtoverlay -h uart3
uart3
在/boot/config.txt中打開uart2/3/4/5：
dtoverlay=uart2
dtoverlay=uart3
dtoverlay=uart4
dtoverlay=uart5 對應關系如下,用minicom測試時注意修改dev
| UART | DEV | TX | RX |
| UART2 | ttyAMA1 | GPIO0 | GPIO1 |
| UART3 | ttyAMA2 | GPIO4 | GPIO5 |
| UART4 | ttyAMA3 | GPIO8 | GPIO9 |
| UART5 | ttyAMA4 | GPIO12 | GPIO13 |