python 浅谈serial与stm32通信的编码问题

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什么是 Serial 通信？

Serial 通信指的是串行口通信，也称为串行通信或UART通信，是一种通过串行口进行数据传输的通讯方式。在STM32开发中，它通常用于与电脑或其他设备进行数据传输。

Python 中 Serial 模块的使用

serial.Serial 类是 Python 中处理串行口数据通信的模块，它包含了许多用于连接、配置串行口的设置，以及进行数据读写的方法。下面是一些常用的 Serial 模块函数和方法：

import serial

ser = serial.Serial(port='COM3', baudrate=9600, timeout=1)

ser.write(b'Hello World!')      # 发送数据
data = ser.readline()          # 读取数据
ser.close()                     # 关闭串行口连接

在上面的代码中，我们首先导入了 Serial 模块，然后通过 serial.Serial 类的 port、baudrate、timeout 参数来进行串行口的连接配置。接下来，我们可以使用 write 方法向串行口发送数据，并使用 readline 方法从串行口读取数据，最后通过 close 方法关闭串行口连接。

需要注意的是，由于串行口数据是以字节码的形式传输的，因此使用 write 方法发送数据时需要将字符串类型的数据转化为字节码类型的数据。在 Python 3 中，可以使用 b 前缀将字符串转化为字节码类型，例如 b'Hello World!'。

编码问题

在使用 Serial 模块传输数据时，存在一些编码问题需要注意。首先需要了解的是，Python 3 中字符串的默认编码是 Unicode，而在传输过程中，更多的数据是使用 ASCII 编码或者其他非 Unicode 编码进行传输，因此在进行数据传输时需要根据实际情况进行编码转换。

在与 STM32 单片机进行通信时，通常需要将数据以字节流的形式进行传输，因此需要将 Python 3 中的 Unicode 编码转化为单片机能够识别的编码格式，常用的编码格式有 UTF-8、GB2312 等。

例如，在与 STM32 单片机进行通信时，我们需要向单片机发送字符串数据，而单片机只能识别 ASCII 编码，因此我们需要将字符串进行编码转换。下面是一个实例：

import serial

ser = serial.Serial(port='COM3', baudrate=9600, timeout=1)

str_data = 'Hello World!'
byte_data = str_data.encode('ASCII')

ser.write(byte_data)
data = ser.readline().decode('ASCII')

ser.close()

在上面的代码中，我们首先定义了一个字符串类型的变量 str_data，然后使用 encode 方法将其转化为 ASCII 编码格式的字节码类型 byte_data。接着，我们使用 write 方法向串行口发送数据，并使用 readline 方法从串行口读取数据，其中在进行读取数据时需要使用 decode 方法将数据转化为 Python 3 中的 Unicode 编码。

对于接收到来自单片机的数据，我们同样需要进行编码转换。例如，若我们接收到的数据是以 GB2312 编码格式进行传输的，我们就需要将其转化为 Python 3 中的 Unicode 编码，方法如下：

import serial

ser = serial.Serial(port='COM3', baudrate=9600, timeout=1)

ser.write(b'read')
data = ser.readline().decode('GB2312')

print(data)

ser.close()

在上面的代码中，我们向单片机发送了一个 read 命令以获取数据，然后使用 decode 方法将接收到的数据转化为 Python 3 中的 Unicode 编码，并使用 print 方法输出数据。

可以看到，编码问题在 Serial 通信中非常关键，一旦出现编码错误就会导致无法正常进行数据传输，因此一定要注意进行编码转换。通过上面的示例，相信你已经对在 Python 中进行串口通信时的编码问题有了一定的了解。