--- name: serial description: >- 嵌入式串口调试工具,用于扫描串口、实时监控、发送数据、记录日志和 Hex 查看。 当用户提到串口、COM 口、UART、AT 命令调试、波特率、Hex 串流、串口抓日志、 串口监控、查看 MCU 输出、二进制协议联调时自动触发,也兼容 /serial 显式调用。 即使用户只是说"看看串口输出"、"发个 AT 命令"或"抓一下日志",只要上下文涉及 串口通信就应触发此 skill。 argument-hint: "[scan|monitor|send|hex|log] ..." --- # Serial — 嵌入式串口调试工具 统一封装端口发现、实时监控、数据发送、日志记录和 Hex 查看能力。 ## 配置 ### 环境级配置 (`skill/config.json`) serial skill 的环境级配置目前为空对象 `{}`,因为串口参数属于工程级配置,统一在工作区的 `.embeddedskills/config.json` 中管理。 ### 工程级配置 (`.embeddedskills/config.json`) 工作区下的 `.embeddedskills/config.json` 存放工程级串口配置: ```json { "serial": { "port": "", "baudrate": 115200, "bytesize": 8, "parity": "none", "stopbits": 1, "encoding": "utf-8", "timeout_sec": 1.0, "log_dir": ".embeddedskills/logs/serial" } } ``` | 字段 | 说明 | 默认值 | |------|------|--------| | `port` | 串口号,如 `COM3` | `""` | | `baudrate` | 波特率 | `115200` | | `bytesize` | 数据位 | `8` | | `parity` | 校验位:none/even/odd/mark/space | `none` | | `stopbits` | 停止位:1/1.5/2 | `1` | | `encoding` | 文本编码 | `utf-8` | | `timeout_sec` | 读写超时(秒) | `1.0` | | `log_dir` | 日志输出目录 | `.embeddedskills/logs/serial` | ### 参数解析优先级 1. **CLI 参数** (`--port`, `--baudrate` 等) - 最高优先级 2. **工程级配置** (`.embeddedskills/config.json` 中的 `serial` 部分) 3. **状态文件** (`.embeddedskills/state.json` 中的历史记录) 4. **默认值** - 最低优先级 ### 自动扫描行为 当未指定 `port` 时,脚本会自动扫描系统串口: - 若只找到一个串口,自动使用该端口并写入工程配置 - 若找到多个串口,返回候选列表让用户选择(通过 `--port` 指定) - 若未找到串口,提示错误 ## 子命令 | 子命令 | 用途 | 风险 | |--------|------|------| | `scan` | 扫描可用串口 | 低 | | `monitor` | 实时查看文本输出 | 低 | | `send` | 发送文本或 Hex 数据 | 中 | | `hex` | 实时查看二进制流 | 低 | | `log` | 保存串口日志到文件 | 低 | ## 执行流程 1. 检查 `pyserial` 是否可用,未安装时提示 `pip install pyserial` 2. 按优先级解析参数:CLI > 工程级配置 > 状态文件 > 默认值 3. 无子命令时默认执行 `scan` 4. `monitor / send / hex / log` 使用解析后的连接参数 5. 若未指定 `port`,自动扫描系统串口: - 唯一候选:自动使用并写入工程配置 - 多候选:返回列表让用户选择 6. 成功执行后,将确认的参数写回工程配置 7. 运行对应脚本并输出结构化结果 8. 失败时优先反馈端口占用、驱动、波特率和编码问题 ## 脚本调用 所有脚本位于 skill 目录的 `scripts/` 下,通过 `python` 直接调用。 脚本会按优先级从 CLI 参数、工程级配置、状态文件中读取参数。 ```bash # 扫描串口 python scripts/serial_scan.py [--filter <关键词>] [--json] # 实时监控 python scripts/serial_monitor.py [--port <串口>] [--baudrate <波特率>] [--timestamp] [--filter ] [--timeout <秒>] [--json] # 发送数据 python scripts/serial_send.py [--port <串口>] [--baudrate <波特率>] [--hex] [--crlf] [--repeat <次>] [--wait-response] [--json] # Hex 查看 python scripts/serial_hex.py [--port <串口>] [--baudrate <波特率>] [--width <列>] [--timeout <秒>] [--json] # 日志记录 python scripts/serial_log.py [--port <串口>] [--baudrate <波特率>] [--output <文件>] [--duration <秒>] [--format text|csv|json] [--json] ``` ## 输出格式 单次命令返回标准 JSON: ```json { "status": "ok", "action": "scan", "summary": "发现 2 个串口", "details": { ... } } ``` 持续命令(monitor --json、hex --json)输出 JSON Lines,结束摘要写入 stderr。 错误输出: ```json { "status": "error", "action": "monitor", "error": { "code": "port_busy", "message": "串口被其他程序占用" } } ``` ## 串口多路复用 (Mux) 当需要同时使用 minicom(或其他串口工具)和 skill 脚本访问同一个串口设备时,可以通过 mux 后台服务实现多路复用。 ### 依赖 - **socat** — `apt install socat` / `pacman -S socat` ### 架构 ``` ┌──────────────────┐ │ Real Hardware │ │ /dev/ttyUSB0 │ └────────┬─────────┘ │ ┌────────▼─────────┐ │ Python mux server │ │ TCP-LISTEN:20001 │ 单串口读者 + 广播 └────────┬─────────┘ │ ┌───────────────┼───────────────┐ │ │ │ ┌────────▼──────┐ ┌─────▼──────┐ ┌──────▼────────┐ │ socat PTY │ │ skill │ │ skill │ │ /tmp/serial_ │ │ monitor │ │ send/log/hex │ │ mux_vserial │ │ socket:// │ │ socket:// │ └───────┬───────┘ └────────────┘ └───────────────┘ │ ┌───────▼───────┐ │ minicom │ │ (用户侧) │ └───────────────┘ ``` - **Layer 1**: Python mux 进程独占打开真实串口,暴露 TCP server,并把串口 RX 广播给所有客户端 - **Layer 2**: socat 作为 TCP 客户端创建虚拟 PTY `/tmp/serial_mux_vserial`,供 minicom 使用 - **Skill 脚本**: 自动检测 mux 状态,仅当本次串口配置与 mux 匹配时通过 `socket://` 连接 TCP 端口 - **数据流**: 串口 RX → 广播到所有 TCP 客户端;任一客户端 TX → 转发到真实串口 ### Mux 管理命令 ```bash # 启动多路复用 python scripts/serial_mux.py start --port /dev/ttyUSB0 [--baudrate 115200] # 查询状态 python scripts/serial_mux.py status # 停止多路复用 python scripts/serial_mux.py stop ``` 启动后,skill 脚本(monitor/hex/log/send)自动通过多路复用连接,无需额外参数。若命令显式指定了不同串口或串口参数,则不会复用当前 mux。 ### 使用流程 1. `python scripts/serial_mux.py start --port /dev/ttyUSB0` 2. `minicom -D /tmp/serial_mux_vserial`(用户侧交互) 3. `python scripts/serial_monitor.py`(模型侧监控,自动走 mux) 4. 两个终端同时看到串口数据 5. `python scripts/serial_mux.py stop` 停止复用(终止 socat 进程并清理 `/tmp/serial_mux_vserial` 符号链接) ### 写入冲突警告 **多客户端同时写入会导致串口数据错乱。** 监控/hex/log 脚本在通过 mux 连接时输出警告到 stderr。send 脚本输出更强的冲突警告。如需直连真实串口(跳过 mux),使用 `--direct` 参数。 ### Mux 状态持久化 mux 进程 PID 保存到 `.embeddedskills/state.json` 的 `serial_mux` 段。脚本退出后下次调用 `status` 会检测进程是否仍存活,自动清理僵尸 PID。`start` 成功后会把已确认的串口配置写回 `.embeddedskills/config.json`,方便后续无参命令复用。`stop` 命令会终止 mux 与 socat PTY 进程,并删除残留的 `/tmp/serial_mux_vserial` 符号链接。 ## 核心规则 - 不自动猜测波特率;发现多个候选串口时不自动选择端口 - 参数解析优先级:CLI > 工程级配置 > 状态文件 > 默认值 - 未指定 `port` 时自动扫描,唯一候选自动写入配置,多候选需用户选择 - 成功执行后,确认的参数自动写回 `.embeddedskills/config.json` - 未明确说明用途时不主动发送任何串口数据 - `--json` 输出的持续流使用 JSON Lines,摘要写 stderr 不污染数据流 - 正则过滤失败不应导致监控退出 - Mux 运行中发送数据前提示用户避免同时写入 ## 参考 - `references/common_devices.json`:常见 USB 转串口芯片 VID/PID 映射