Python操作USB调制解调器串口可写入但无法读取返回数据问题

问题表现 #

读取USB调制解调器串口数据时遇到两类异常：

• 写入串口数据功能正常，但调用读取接口后终端无响应卡住，仅能接收输入无任何反馈，按回车也无处理动作，最终只能通过Ctrl+C强制终止程序
• 尝试读取指定字节数、遍历缓存变量等方案均无效，inWaiting()/in_waiting方法返回值始终为0，即使调制解调器已成功接收写入的指令，也检测不到可读取的返回数据

问题复现代码 #

import time
import serial

ser = serial.Serial("/dev/ttyUSB2", 115200)

time.sleep(1)
ser.write(b'\r\n' + b'at' + b'\r\n')

time.sleep(1)
print(ser.readline())

根因分析 #

1. 程序卡住的诱因：pyserial库默认初始化串口时未设置超时参数，readline()方法会进入永久阻塞状态，直到接收到换行符才会返回，没有对应数据时就会一直处于等待状态，看起来像触发了无限循环
2. 检测不到返回数据的原因：调制解调器的AT指令响应会拆分为多行返回，默认包含指令回显内容，原有代码的等待时长和无超时配置，导致还未等响应完全写入串口缓存就执行了读取操作，因此缓存区检测不到可用数据

修复方案 #

初始化串口时添加timeout参数设置读操作超时时间，再按行读取完整的多段响应即可：

import time
import serial

ser = serial.Serial(port="/dev/ttyUSB2", baudrate=115200, timeout=5)

time.sleep(0.5)
ser.write(b'at\r\n')

time.sleep(0.5)
print(ser.readline())
print(ser.readline())
print(ser.readline())

运行输出结果 #

b'at\r\n'
b'\r\n'
b'OK\r\n'

内容的提问来源于stack exchange，提问作者TNARGI