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串口

Betaflight 的串口配置具有较高灵活性，但相应地也更复杂。

Betaflight 区分功能（MSP、GPS、串口接收机等）和端口（VCP、UARTx、SoftSerial x、LPUART1）。 受硬件引脚映射、功能冲突、硬件与软件限制影响，并非所有功能都能在所有端口上使用。

串口类型​

  • USB 虚拟串口（VCP）- USB 端口上的 USB 引脚直接连接至处理器，无需专用的 USB 转 UART 适配器。VCP 不会“占用”物理 UART 端口。
  • UART - 一对专用的硬件发送和接收引脚；信号检测与生成均由硬件完成。
  • SoftSerial - 一对硬件发送和接收引脚；信号检测与生成均由软件完成。
  • LPUART - Betaflight 4.5 及更高版本支持 G4 及其他 MCU 提供的“低功耗”UART 格式。默认情况下，LPUART 限制为 9600 波特率，但 Betaflight 会重新配置它，使其与普通 UART 的工作方式一致。通常仅有一个 LPUART，即 LPUART1。可在 CLI 中通过 RESOURCE SERIAL_TX 11 <pin> 和 RESOURCE SERIAL_TX 11 <pin> 配置其引脚分配。

“真正的”硬件 UART 在 CPU 占用方面效率最高。 SoftSerial 效率最低且速度最慢，只应供低带宽、低优先级应用使用，例如发送或接收遥测数据。

如果飞控不带板载 USB 转 UART 转换器，且不支持 VCP，除非将某个 UART 设置为 MSP，否则无法将计算机连接到该板。此时可使用 USB 转 UART 适配器通过该 UART 连接 Configurator。

USB 转串口适配器有时被称为 FTDI 板。FTDI 只是许多 USB 转 UART 板所采用芯片（FT232RL）的常见制造商。

选择 USB 转 UART 适配器时，建议选择引出了 DTR 且可选择 3.3V / 5V 电平的型号，适用范围更广。

通常还需要安装与该适配器芯片组匹配的驱动程序。

示例：

SoftSerial 和 UART 端口均可通过 USB 转 UART 转换板连接到计算机。通常不应将 SoftSerial 用于此用途；Betaflight 4.5 及更高版本也不允许将 SoftSerial 用于 MSP 连接。

串口配置​

最佳做法是在 Configurator 中配置串口。

应先配置串口，再启用或禁用使用这些端口的功能。要配置 SoftSerial 端口，必须启用 SOFTSERIAL 功能。

限制​

配置无效时，串口配置会重置为默认值，且部分功能可能被禁用。

  • 必须始终保留一个可用于 MSP/CLI 的端口。
  • MSP 端口默认数量为 3。从固件 2025.12 起，可使用自定义 define 增加 MSP 端口数量。例如刷写时，在“Build Configuration”部分添加自定义 define：MAX_MSP_PORT_COUNT=n；其中 n 为端口数量，最大不得超过 6。
  • 要在端口上使用某项功能，还必须启用该功能对应的 feature。例如，为端口配置 GPS 后，还需启用 GPS feature。
  • 使用 SoftSerial 时，所有 SoftSerial 端口必须使用相同波特率。
  • SoftSerial 的波特率上限为 19200。
  • 除 MSP 外，所有遥测系统都会忽略试图覆盖波特率的设置。
  • MSP/CLI 可与 Blackbox 或遥测二选一共用端口。在共享模式下，仅在解锁后输出 Blackbox 或遥测数据。
  • SmartPort 遥测不能与 MSP 共用端口。
  • 不支持其他串口端口共享组合。
  • 可同时使用任意数量的不同遥测系统。
  • 每种遥测系统只能使用一次。例如，不能在两个端口上使用 FrSky 遥测，但可分别在不同端口上使用 MSP Telemetry 和 FrSky。

通过 CLI 配置​

也可通过 CLI 配置，但这些命令面向开发者和高级用户。

serial CLI 命令接受 6 个参数：

serial <port identifier> <port function> <msp baudrate> <gps baudrate> <telemetry baudrate> <blackbox baudrate>
serial CLI 命令参数
1. 串口标识符
2. 串口功能
3. MSP 波特率
4. GPS 波特率
5. 遥测波特率
6. Blackbox 波特率

注意：标识符请参阅源代码中的 serialPortIdentifier_e；功能位掩码请参阅源代码中的 serialPortFunction_e。

1. 串口标识符​

标识符值
SERIAL_PORT_NONE-1
SERIAL_PORT_USART10
SERIAL_PORT_USART21
SERIAL_PORT_USART32
SERIAL_PORT_UART43
SERIAL_PORT_UART54
SERIAL_PORT_USART65
SERIAL_PORT_USART76
SERIAL_PORT_USART87
SERIAL_PORT_UART98
SERIAL_PORT_USART109
SERIAL_PORT_USB_VCP20
SERIAL_PORT_SOFTSERIAL130
SERIAL_PORT_SOFTSERIAL231
SERIAL_PORT_LPUART140
SERIAL_PORT_UART050
SERIAL_PORT_USART151
SERIAL_PORT_USART252
SERIAL_PORT_USART353
SERIAL_PORT_UART454
SERIAL_PORT_UART555
SERIAL_PORT_USART656
SERIAL_PORT_USART757
SERIAL_PORT_USART858
SERIAL_PORT_UART959
SERIAL_PORT_USART1060

固件 2025.12 修改了 CLI 处理串口配置的方式：它使用串口名称而非标识符。

serial VCP 1 115200 57600 0 115200
serial UART1 2048 115200 57600 0 115200
serial UART2 64 115200 57600 0 115200
serial UART3 0 115200 57600 0 115200
serial UART4 0 115200 57600 0 115200
serial UART6 2 115200 57600 0 115200
备注
  • ID 0-19 保留给 UART 1-20（在固件 2025.12 中为旧式用法）
  • ID 20-29 保留给 USB VCP
  • ID 30-39 保留给 SoftSerial 1 和 2
  • ID 40-49 保留给 LPUART 1
  • ID 50-60 保留给 UART 0-10（在固件 2025.12 中新增）
  • 可从 ID 70 开始添加其他设备
  • 端口 0、4、5、9 使用 UART 标识
  • 端口 1、2、3、6、7、8、10 使用 USART 标识

在固件 4.5 中，SOFTSERIAL 或 LPUART 使用以下资源：

resource SOFTSERIAL_TX 1 <PIN>
resource SOFTSERIAL_RX 1 <PIN>
resource SOFTSERIAL_TX 2 <PIN>
resource SOFTSERIAL_RX 2 <PIN>
resource LPUART_TX 1 <PIN>
resource LPUART_RX 1 <PIN>

2. 串口功能​

功能值位
FUNCTION_NONE00
FUNCTION_MSP11 << 0
FUNCTION_GPS21 << 1
FUNCTION_TELEMETRY_FRSKY_HUB41 << 2
FUNCTION_TELEMETRY_HOTT81 << 3
FUNCTION_TELEMETRY_LTM161 << 4
FUNCTION_TELEMETRY_SMARTPORT321 << 5
FUNCTION_RX_SERIAL641 << 6
FUNCTION_BLACKBOX1281 << 7
未使用2561 << 8
FUNCTION_TELEMETRY_MAVLINK5121 << 9
FUNCTION_ESC_SENSOR10241 << 10
FUNCTION_VTX_SMARTAUDIO20481 << 11
FUNCTION_TELEMETRY_IBUS40961 << 12
FUNCTION_VTX_TRAMP81921 << 13
FUNCTION_RCDEVICE163841 << 14
FUNCTION_LIDAR_TF327681 << 15
FUNCTION_FRSKY_OSD655361 << 16
FUNCTION_VTX_MSP1310721 << 17

注意：

FUNCTION_FRSKY_OSD = (1\<\<16) 需要 17 位。这里最多可使用 32 位（1\<\<32）。

要配置 MSP_DISPLAYPORT，请使用 FUNCTION_VTX_MSP | FUNCTION_MSP 的组合。

3. MSP 波特率​

波特率
9600
19200
38400
57600
115200
230400
250000
500000
1000000

4. GPS 波特率​

波特率
9600
19200
38400
57600
115200

注意：还提供布尔值 AUTOBAUD。建议使用固定波特率，并根据设备文档配置 GPS 波特率。

5. 遥测波特率​

波特率
AUTO
9600
19200
38400
57600
115200

6. Blackbox 波特率​

波特率
19200
38400
57600
115200
230400
250000
400000
460800
500000
921600
1000000
1500000
2000000
2470000

串口波特率​

串口波特率定义如下：

ID波特率
0自动
19600
219200
338400
457600
5115200
6230400
7250000
8400000
9460800
10500000
11921600
121000000
131500000
142000000
152470000

直通​

Betaflight 可进入特殊的串口直通模式，将串口数据转发至连接在 UART/SoftSerial 端口上的设备。这可用于更改 Betaflight 外设的配置，例如 OSD、蓝牙适配器、串口接收机等。

要启动直通模式，请使用 CLI 命令 serialpassthrough。该命令接受四个参数：

serialpassthrough <port1 id> [port1 baud] [port1 mode] [port1 DTR PINIO] [port2 id] [port2 baud] [port2 mode]

PortX ID 是 Betaflight 源代码中串口的内部标识符（请参阅源代码中的 serialPortIdentifier_e）。例如，UART1-UART4 的标识符分别为 0-3，SoftSerial1/SoftSerial2 则分别为 30/31。PortX Baud 是目标波特率，portX mode 为关键字 rx 与 tx 的组合（rxtx 表示全双工）。波特率和模式参数可覆盖指定端口已配置的值。port1 DTR PINIO 用于标识可选连接到所连设备 DTR 线的 PINIO 资源。

若未指定 port2 配置（最后三个参数），直通将在 port1 和 VCP 之间运行。最后三个参数用于“UART 之间直通”，详见该章节。

例如，若 MWOSD 连接至 UART 2，可使用以下命令启用与该设备的通信。该命令未指定波特率或模式，因此使用端口已配置的值（见上文）。

serialpassthrough 1

如果未指定波特率，或将其设为 0，serialpassthrough 支持通过 USB 更改波特率。这允许 MWOSD GUI 等工具动态将波特率设为 57600 以重新刷写 MWOSD 固件，之后再设为 115200 调整设置，无需在两项操作之间重启飞控板。

要使用 MWOSD GUI 等工具，必须断开 Betaflight App 或退出该程序。

要退出串口直通模式，请重启飞控。

要通过 serialpassthrough 重新刷写基于 Arduino 的设备（例如 MWOSD），除 RX 和 TX 串口线外，还必须连接 DTR 线。DTR 用作复位线以调用 bootloader。DTR 线可连接到飞控上的任意 GPIO 引脚；随后必须将此引脚关联到 PINIO 资源，并将对应实例传递给 serialpassthrough 命令。若不需要 DTR，可忽略此参数或将其设为 none。可在 CLI 中使用 resource 命令，将与任意 UART 关联的 DTR 线指定为 PINIO 资源。

例如，以下 OpenPilot Revolution 配置将 UART6 串口的 TX 配置在 C06 引脚，RX 配置在 C07 引脚，DTR 连接则使用 C08 引脚上的 PINIO。

resource SERIAL_TX 1 A09
resource SERIAL_TX 3 B10
resource SERIAL_TX 4 A00
resource SERIAL_TX 6 C06
resource SERIAL_RX 1 A10
resource SERIAL_RX 3 B11
resource SERIAL_RX 6 C07

resource PINIO 1 C08

要将 DTR 线分配到其他引脚，请使用以下命令：

resource PINIO 1 c05

要取消 DTR 与引脚的关联，请使用以下命令：

resource PINIO 1 none

按上述示例配置与 DTR 线关联的 PINIO 资源后，可使用以下命令连接到挂接在 OpenPilot Revolution 上的 MWOSD：

serialpassthrough 5 0 rxtx 1

这将使用 UART 6 建立连接：通过 USB 设置波特率、使用全双工模式，并由 PINIO 资源 1 驱动 DTR。

将 DTR 线配置为关联 PINIO 资源还有一个理想的副作用：飞控复位时，所连接的 Arduino 设备也会复位。

注意：若在运行标准 MWOSD 固件的端口上保持 DTR 配置，飞控复位时显示将出现花屏。这是因为 MWOSD 默认不能正确处理来自 DTR 的复位。可采用以下两种解决方案：

  1. 在重新刷写 MWOSD 前，使用上述 resource 命令分配 DTR 引脚；之后再取消 DTR 与该引脚的关联。
  2. 在定义 MAX_SOFTRESET 的条件下重新构建 MWOSD。此后每次飞控复位时，MWOSD 都能正确复位。

UART 之间直通​

在 BetaFlight 4.1 或更高版本中，可在 UART 之间建立串口直通。

serialpassthrough 的最后三个参数用于 UART 之间直通：[port2 id]、[port2 baud]、[port2 mode]。若不需要 UART 之间直通，可忽略它们，并按上述说明使用 serialpassthrough。若需要 UART 之间直通，[port2 id] 为必填参数，其取值范围与 port1 ID 相同，表示串口的内部标识符。[port2 baud] 和 [port2 mode] 为可选参数，默认值分别为 57600 和 MODE_RXTX。

例如，若使用飞控内置 BLE 芯片，且该 BLE 芯片内部连接到一个 UART，可使用以下命令让该 UART 与另一个 UART 通信：

serialpassthrough 0 115200 rxtx none 4 19200

该命令会在 UART1 和 UART5 之间建立串口直通：UART1 的波特率为 115200、模式为 MODE_RXTX、DTR 为 none；UART5 的波特率为 19200，未指定模式，因此采用默认值 MODE_RXTX。