RX玩家在玩 STM32、图传模块、视频采集设备时最先被问住的往往不是算法而是串口接线。明明代码能编过波特率也选对了可就是收不到数据。排查到最后才发现TX 接了 TXRX 接了 RX同名相连数据自然进不来。更麻烦的是不同板子、不同模块上的丝印写法还不统一有的标“RXD/TXD”有的只标“RX/TX”到底哪根接哪根很容易把人绕晕。这篇文章主要写给两类人。一类是刚接触 STM32F103、USB 转串口、图传模块、视频采集模块的嵌入式玩家另一类是想把采集到的视频素材快速整理成项目演示、答辩或汇报材料的开发者。核心是解决三件事怎么准确识别 RX 和 TXSTM32F103 的 PA9/PA10 哪个是 TX 哪个是 RX以及串口通信链路跑通之后怎么把图传和摄像头采集到的素材快速剪辑成可交付的视频。先说结论串口调试不要一上来就追求复杂功能先把“发送端 TX 接接收端 RX”这条规则刻进脑子里再按“短接回环测试、PC 和模块通信、模块和外设通信、视频采集与剪辑”这个顺序逐步推进。下面按实际落地顺序拆开讲。1. 为什么 RX 玩家总是被 TX/RX 搞懵UART 串口通信里TX 是发送端RX 是接收端。两个设备通信时A 设备的 TX 必须接 B 设备的 RXB 设备的 TX 再接 A 设备的 RX。也就是说发送和接收要交叉连接。如果 A 的 TX 接了 B 的 TX两个设备都在发送谁也没办法接收自然收不到任何数据。这个规则说起来简单实际操作时却经常出问题。原因是不同模块的丝印逻辑不一样。有些模块上的“TX”指的是“本模块的发送脚”所以它必须接对端设备的 RX。有些模块上的“TX”被标注成“你应该往这里发送”那么它实际要接对端设备的 TX。这两种标注逻辑完全不同只看丝印不看原理图很容易判断错。尤其是买的 USB 转 TTL 模块、图传模块、GPS 模块、传感器模块来自不同厂家标注风格五花八门踩坑概率非常高。我自己的习惯是拿到一块新模块先不急着连线先做三件事。第一找模块的数据手册或原理图看它上面写的 RXD 和 TXD 到底是“模块自己的接收脚/发送脚”还是“需要你从外部输入的接收/发送信号”。第二看板子背面有没有印网络名比如 PA9、PA10、UART1_TX、UART1_RX。第三如果手册和原理图都没有就用回环测试法判断把疑似的 TX 和 RX 短接在串口助手发数据能收到说明这组引脚本身是通的。下面把三种判断方法整理成一个表。方法操作判断标准查原理图和数据手册找到串口部分引脚定义手册标注的 TX/RX 通常指芯片自身发送/接收看丝印和板载说明观察 TX、RX、RXD、TXD 旁的小字确认是否标注了对应 MCU 引脚号回环测试将模块的两个引脚短接用串口工具自发自收能收到自己发的数据说明这对引脚可通回环测试只能验证引脚本身通不通不能直接确定哪根是 TX 哪根是 RX。要最终确认极性还是得靠原理图和实测电平。2. STM32F103 的 PA9/PA10 到底是哪根线很多 STM32F103 入门板上USART1 对应的引脚就是 PA9 和 PA10。默认复用功能下PA9 是 USART1_TXPA10 是 USART1_RX。也就是说PA9 发送数据PA10 接收数据。这里要强调一个前提这是默认复用功能不等于所有板子都一定这样。如果你的开发板把 PA9/PA10 做了其他用途或者通过跳线、拨码开关切换到了别的外设那就要以板子原理图为准。也有一些板子会把串口引脚重映射到 PB6/PB7或通过板载调试器直接复用 USB 口不一定会引出 PA9/PA10。所以正确的确认顺序是查芯片型号确认具体是 STM32F103 的哪个型号例如 STM32F103C8T6 还是 STM32F103ZET6。查开发板原理图找到串口部分看 PA9/PA10 接到哪里。看数据手册中 USART1 的引脚复用表确认 GPIO 配置成 Alternate Function 后对应什么功能。再用代码实际验证比如让串口循环发送一个固定字符串。PA9 和 PA10 的 GPIO 配置不能想当然。PA9 作为 USART1_TX通常要配置成复用推挽输出PA10 作为 USART1_RX要配置成复用开漏输入或浮空输入。下面给一段基于 HAL 库的初始化片段只展示关键配置。/* USART1 GPIO Configuration */ GPIO_InitStruct.Pin GPIO_PIN_9; /* PA9 作为 TX */ GPIO_InitStruct.Mode GPIO_MODE_AF_PP; /* 复用推挽输出 */ GPIO_InitStruct.Speed GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; HAL_GPIO_Init(GPIOA, GPIO_InitStruct); GPIO_InitStruct.Pin GPIO_PIN_10; /* PA10 作为 RX */ GPIO_InitStruct.Mode GPIO_MODE_AF_INPUT; /* 复用输入通常为浮空或带上拉 */ HAL_GPIO_Init(GPIOA, GPIO_InitStruct);注意实际工程里还需要配置 USART1 的波特率、数据位、停止位、校验位和中断或 DMA。这里只列出和 GPIO 引脚相关的部分方便排查接线问题时对照。标准库的配置方式会有所不同但只要抓住“TX 配成复用输出RX 配成复用输入”这个核心思路即可。如果手头没有原理图又想快速验证 PA9/PA10 哪根是 TX可以用一个笨办法写一段代码让疑似 TX 的引脚输出高低电平循环跳变然后用万用表测该引脚电压。能看到电压在 0V 和 3.3V 之间跳变说明这个引脚大概率被配置成了输出模式可以作为 TX 的初步判断。但最靠谱的方法还是查手册和原理图不要只靠猜。3. 连接 STM32 与 USB 转串口模块时接线逻辑要统一STM32 和 USB 转串口模块之间的接线规则是STM32 的 TX 接模块的 RXDSTM32 的 RX 接模块的 TXD。这个规则和“发送接接收、接收接发送”完全一致。具体到 PA9/PA10 上就是STM32F103 引脚功能接 USB 转 TTL 模块的引脚PA9USART1_TXRXDPA10USART1_RXTXDGND地GND很多新手会把 STM32 的 PA9 接模块的 TXD觉得“都是 TX名字一样应该好配对”。结果当然是收不到数据。记住一句话不要按名字直接对要按数据流方向对。数据从 MCU 的 TX 发出必须流入接收端模块的 RX。另外地线必须共地。两边不共地即使信号线接对了也可能出现电平参考不一致导致乱码或完全无数据。用杜邦线连接时优先把 GND 接好再接 TX 和 RX。电压匹配也需要留意。STM32F103 的 IO 电平是 3.3V很多 USB 转 TTL 模块也是 3.3V 电平可以直接连。但有些老式模块输出 5V 电平直接接到 STM32 引脚上可能会有风险。如果你不确定模块电平先看模块标识或说明书。稳妥做法是选择支持 3.3V TTL 电平的模块或者用带电平转换的板子。电平不匹配时常见表现是模块能收到数据但数据是乱码或者 MCU 引脚发热、异常复位。4. 从回环测试到图传模块控制先跑通一条最小链路我建议第一次调试不要直接接图传模块而是分三步走每一步都能明确知道自己是否成功。第一步短接 USB 转串口模块自身的 TX 和 RX。打开串口助手选对串口和波特率发送一帧数据比如“HELLO”。如果模块和驱动正常发送窗口会收到同样的内容。这一步通过了说明 PC 端的串口助手、驱动、线缆和模块基本没问题。第二步断开短接把 STM32 和 USB 转串口模块连接起来烧录一个最简单的循环发送程序让 STM32 每隔一秒钟发送一个字符串比如“uart test\r\n”。串口助手里能看到内容说明 STM32 的串口发送链路通了。再写一个接收程序在串口助手里发送字符让 STM32 收到后原样返回能返回说明接收链路也通了。第三步才接入图传模块或视频采集设备。图传模块和视频采集板通常通过串口接收控制指令比如切换信道、设置波特率、查询版本、调整视频格式。调试之前先找到这些指令的格式很多模块采用的是 AT 指令或自定义十六进制帧。不要蒙着头试先发最简单的查询指令看模块有没有返回。例如很多模块支持“AT\r\n”返回“OK”或者“ATVERSION”返回版本号。下面是一段最简单的 STM32 循环发送代码逻辑while (1) { HAL_UART_Transmit(huart1, (uint8_t *)uart test\r\n, 12, 1000); HAL_Delay(1000); }这里只用于发送链路验证所以不需要复杂逻辑。如果这段代码能让串口助手收到完整、不乱码的字符串就可以继续做接收和指令控制。在接入图传模块前还要检查模块的串口参数。不同模块默认波特率不同常见的有 9600、57600、115200。不要觉得 115200 是万能默认值必须查模块手册。串口参数不匹配时最常见现象是模块有反应但返回乱码或者完全没反应。收到乱码时优先检查波特率、数据位、停止位、校验位然后再检查电平匹配和地线。5. 视频素材来了之后怎么快速剪成可演示的成品串口链路通了之后就能通过指令控制图传模块或视频采集设备。此时会面临一个新问题采集到的视频往往很长格式不统一直接打开很卡或者剪辑软件不认。如果只是想快速整理演示视频用 FFmpeg 比打开大型剪辑软件更省事。先确认视频信息。命令行输入ffprobe input.mp4输出里会显示编码格式、分辨率、帧率、时长、码率。看到 H264 编码、AAC 音频、分辨率正常就可以直接处理。如果视频是 MJPEG 或者裸 H264 流很多播放器不一定能直接打开先转成通用 MP4 再说。常用转码命令ffmpeg -i input.avi -c:v libx264 -preset veryfast -crf 23 -c:a aac output.mp4参数含义参数作用-c:v libx264视频编码改成 H264兼容性最好-preset veryfast编码速度快画质也能接受-crf 23画质控制数字越小画质越高、文件越大-c:a aac音频编码改成 AAC如果只需要保存某一段视频可以用裁剪命令ffmpeg -ss 00:01:00 -to 00:01:30 -i input.mp4 -c copy cut.mp4-ss 指定起始时间-to 指定结束时间。-c copy 表示直接复制编码不重新编码所以速度非常快。但这种方式的时间点可能不太精确因为关键帧对齐问题。如果是要精确到帧可以去掉 -c copy改用重编码ffmpeg -ss 00:01:00 -to 00:01:30 -i input.mp4 -c:v libx264 -crf 23 cut.mp4多段视频拼接时先准备一个文件列表。假设有两个片段文件名分别为 part1.mp4 和 part2.mp4在文本文件 concat.txt 里写入file part1.mp4 file part2.mp4然后执行ffmpeg -f concat -safe 0 -i concat.txt -c copy merged.mp4注意用 -c copy 拼接时每个片段的编码格式、分辨率、帧率必须一致否则可能拼接失败或出现音画不同步。如果参数不一致可以统一转码后再拼接或者直接用重编码命令ffmpeg -f concat -safe 0 -i concat.txt -c:v libx264 -crf 23 -c:a aac merged.mp4还有一个常用需求是给视频加字幕。准备一个 UTF-8 编码的 srt 文件然后执行ffmpeg -i input.mp4 -vf subtitlessubtitle.srt -c:v libx264 -crf 23 output.mp4如果只是想快速生成一张封面图用抽帧命令ffmpeg -i input.mp4 -ss 00:00:05 -frames:v 1 cover.jpg这套流程很适合演示素材整理图传模块采集的视频可能很长先用 ffprobe 看信息再用 -c copy 快速裁掉首尾无用画面如果多个片段参数一致就拼接最后统一转成 MP4。整个过程不需要打开大型剪辑软件脚本化之后可以重复执行效率会高很多。6. 串口调试和视频处理中常见的故障排查链路我调整了几次之后发现这类问题的绝大多数根源不是功能不支持而是基础设施没打好。下面按现象给出排查顺序。6.1 串口收不到数据不要先怀疑代码先查接线和硬件。确认 TX/RX 有没有接反发送端 TX 必须接接收端 RX。确认两边 GND 是否共地不共地几乎必出问题。确认串口号有没有选错尤其在板载调试器和外接 USB 转串口同时存在时。确认波特率、数据位、停止位、校验位是否一致。确认 STM32 的 GPIO 是否配置成对应复用功能。确认程序有没有真正烧录进去可以用点灯或打印方式验证主循环在跑。6.2 串口收到乱码按以下顺序排查。顺序检查点处理方式1波特率是否一致重新确认两端串口参数2电平是否匹配3.3V 设备不要硬接 5V 信号3GND 是否稳定换更短更稳定的杜邦线4供电是否不足图传模块单独供电避免大电流拉低电平5模块是否损坏用另一块模块交叉验证6.3 视频文件无法播放或剪辑软件打不开优先检查视频编码。很多采集设备输出的是 H264 裸流或者 MJPEG 格式扩展名虽然是 .mp4但实际编码可能不被播放器支持。这时候不要直接在剪辑软件里反复尝试先用 ffprobe 看编码信息再转成 H264 AAC 的 MP4。另一种情况是设备录制出的文件没有完整封装播放器只认到前几帧需要重新转码修复。6.4 图传模块不出图但串口能通信串口能通信只是说明控制链路好图像链路是另一套通道。需要检查图传模块有没有正常供电电流是否满足要求。天线是否接好信道和接收端是否一致。视频制式是 NTSC 还是 PAL采集端是否切到对应制式。采集卡或接收机是否选对输入通道。视频信号线和控制线是不是用了同一根串口线方向有没有混接。这类问题最忌讳只盯一个点。先确认电源再确认控制指令返回最后才排查图像通道。7. 从“能通信”到“能交付”的落地建议串口通了、视频也能剪了但这只代表功能验证完成离真正交付还有一段距离。如果要做成工具化、可重复使用的流程下面的经验可以参考。7.1 先跑单条任务再跑批量不管是串口指令还是一段视频的剪辑先跑通一条再写循环。比如要控制图传模块切换多个信道先手动发单条信道切换指令确认模块有正确返回再写自动循环切换多条信道。剪辑视频也一样先裁一段 30 秒的素材确认输出文件能正常播放再批量处理所有片段。一上来就搞批量循环遇到失败时很难判断是逻辑问题、链路问题还是参数问题。7.2 日志和文件命名要提前规划串口调试时不要只盯着串口助手的窗口要把收到的数据写到文件里加上时间戳这样回看时才不会一头雾水。视频处理更要统一命名避免输出一堆“output(1).mp4”“output(2).mp4”。比如按日期和用途命名20250118_demo_channel1.mp4 20250118_demo_channel2.mp4 20250118_summary.mp4这样后续做多段拼接、归档、查找都方便很多。7.3 把串口指令和视频处理脚本串起来到了这个阶段就可以把整个流程工具化。先通过串口控制采集设备录制一段素材再用 FFmpeg 裁掉多余部分最后统一转码并拼接。这个过程可以用一个脚本完成脚本里留好参数串口号、波特率、输出目录、剪辑起止时间。脚本化最直接的好处是换了输入素材之后不需要手动打开多个软件重新执行一次就能得到新的交付物。7.4 接受功能边界不要硬调参数有的模块默认只支持 3.3V 电平硬接 5V 不一定坏但不稳定。有的图传模块只支持固定信道值发一个手册范围外的参数返回错误码这时不要反复试先看手册。有的 FFmpeg 转码命令在 A 电脑上正常在 B 电脑上报错大概率是版本不同或缺少编码器不要一上来就怀疑素材坏了。我自己的原则是如果某个参数连续调几轮都没有改善先停下来确认输入条件再继续调。很多问题不是“参数不够”而是“前置条件没满足”。玩 RX/TX 串口到最后会发现真正花时间的不是写代码而是确认接线、参数和输入输出。PA9 是 TX、PA10 是 RX这是 STM32F103 入门板上很常用的默认配置但比记住这个更重要的是掌握判断方法。把回环测试、共地接线、串口参数、输出日志这四件事做好串口链路基本不会再有大坑。视频素材快速处理也不需要多么复杂的剪辑软件FFmpeg 几条命令就能完成大部分工作。先跑通一条最小链路再扩展批量流程这套思路不管是做图传控制、采集设备调试还是整理项目演示素材都能稳定往下走。