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Linux下的串口通信

串行接口簡(jiǎn)稱串口，也稱串行通信接口或串行通訊接口（通常指COM口，在設(shè)備管理器中可以查看到），是采用串行通信方式的擴(kuò)展接口。串行接口（SerialInterface）是指數(shù)據(jù)一位一位地順序傳送。其特點(diǎn)是通信線路簡(jiǎn)單，只要一對(duì)傳輸線就可以實(shí)現(xiàn)雙向通信（可以直接利用電話線作為傳輸線），從而大大降低了成本，特別適用于遠(yuǎn)距離通信，但傳送速度較慢，可以用于交換機(jī)、電腦主板接口等。

在Linux系統(tǒng)中，一切接文件，因此串口設(shè)備是通過(guò)串口終端設(shè)備文件來(lái)訪問(wèn)的，也就是通過(guò)訪問(wèn)/dev/ttyS0、/dev/ttyS1、/dev/ttyS2、/dev/ttyS3這些設(shè)備文件實(shí)現(xiàn)對(duì)串口的訪問(wèn)。對(duì)串口進(jìn)行讀寫(xiě)要經(jīng)過(guò)下面幾個(gè)步驟。

與打開(kāi)文件類(lèi)似，打開(kāi)串口同樣使用open函數(shù)。注意對(duì)于串口的打開(kāi)操作，必須使用O_NOCTTY參數(shù)。該參數(shù)表示：如果打開(kāi)的是一個(gè)終端設(shè)備，程序不會(huì)成為對(duì)應(yīng)這個(gè)端口的控制終端。如果沒(méi)有使用該標(biāo)志，任何一個(gè)輸入（例如，鍵盤(pán)中止信號(hào)等）都將影響進(jìn)程。具體代碼如下：

#include

#include

#include

int main（void）

{

…

int fd;

//使用open函數(shù)打開(kāi)串口，獲得串口設(shè)備文件的文件描述符

if((fd=open("/dev/ttyS0",O_RDWR|O_NOCTTY))==-1)

{

perror("Cannot open theserial port");

return 1;

}

…

}

……

串口通信參數(shù)指的是波特率、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)位和停止位。對(duì)串口實(shí)現(xiàn)控制的時(shí)候同樣要用到termio結(jié)構(gòu)體。

1．波特率設(shè)置

獲得端口波特率信息是通過(guò)cfgetispeed函數(shù)和cfgetospeed函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。cfgetispeed函數(shù)用于獲得結(jié)構(gòu)體termios_p中的輸入波特率信息，而cfgetospeed函數(shù)用于獲得結(jié)構(gòu)體termios_p中的輸出波特率信息。這兩個(gè)函數(shù)的具體信息如表1所示。

表1 cfgetispeed函數(shù)和cfgetospeed函數(shù)

cfsetispeed函數(shù)和cfsetospeed函數(shù)用于設(shè)置端口的輸入/輸出波特率。一般情況下，輸入和輸出波特率是相等的。cfsetispeed函數(shù)和cfsetospeed函數(shù)的函數(shù)聲明信息如表2所示。

表2  cfsetispeed函數(shù)和cfsetospeed函數(shù)

cfsetispeed函數(shù)和cfsetospeed函數(shù)會(huì)修改結(jié)構(gòu)體termios_p中的波特率信息，其中參數(shù)speed可以使用表3中所列出的宏。

表3  speed參數(shù)常用波特率信息

使用cfsetispeed函數(shù)和cfsetospeed函數(shù)進(jìn)行串口波特率設(shè)置具體代碼如下所示：

#include    //頭文件定義

#include

#include < termios.h >

……

struct termios opt；          /*定義指向termios結(jié)構(gòu)類(lèi)型的指針opt*/

……

//獲得串口指向termios結(jié)構(gòu)的指針

tcgetattr(fd, &Opt);

cfsetispeed(&opt，B9600)； /*指定輸入波特率，9600bps*/

cfsetospeed(&opt，B9600)；/*指定輸出波特率，9600bps*/

//將修改后的termios數(shù)據(jù)設(shè)置到串口中

tcsetattr(fd,TCANOW,&Opt);

……

2．?dāng)?shù)據(jù)位

數(shù)據(jù)位指的是每字節(jié)中實(shí)際數(shù)據(jù)所占的比特?cái)?shù)。要修改數(shù)據(jù)位可以通過(guò)修改termios結(jié)構(gòu)體中c_cflag成員來(lái)實(shí)現(xiàn)。CS5、CS6、CS7和CS8分別表示數(shù)據(jù)位為5、6、7和8。值得注意的是，在設(shè)置數(shù)據(jù)位時(shí)，必須先使用CSIZE做位屏蔽。具體設(shè)置代碼如下：

#include    //頭文件定義

#include

#include< termios.h >

……

structtermios opt；          /*定義指向termios結(jié)構(gòu)類(lèi)型的指針opt*/

.......

//獲得串口指向termios結(jié)構(gòu)的指針

tcgetattr(fd,&Opt);

…

//屏蔽其他標(biāo)志

Opt.c_cflag&=~CSIZE;

//將數(shù)據(jù)位修改為8bit

Opt.c_cflag|=CS8;

…

//將修改后的termios數(shù)據(jù)設(shè)置到串口中

tcsetattr(fd,TCANOW,&Opt);

……

3．奇偶校驗(yàn)位

奇偶校驗(yàn)可以選擇偶校驗(yàn)、奇校驗(yàn)、空格等方式，也可以不使用校驗(yàn)。如果要設(shè)置為偶校驗(yàn)的話，首先要將termios結(jié)構(gòu)體中c_cflag設(shè)置PARENB標(biāo)志，并清除PARODD標(biāo)志。如果要設(shè)置奇校驗(yàn)，要同時(shí)設(shè)置termios結(jié)構(gòu)體中c_cflag設(shè)置PARENB標(biāo)志和PARODD標(biāo)志。如果不想使用任何校驗(yàn)的話，清除termios結(jié)構(gòu)體中c_cflag的PARENB位。表4所示為設(shè)置奇偶校驗(yàn)的具體方法。

表4 設(shè)置奇偶校驗(yàn)位

下面給出將串口通信的奇偶校驗(yàn)設(shè)置為偶校驗(yàn)的例子，具體代碼如下：

#include   //頭文件定義

#include

#include < termios.h >

……

struct termios opt；          /*定義指向termios結(jié)構(gòu)類(lèi)型的指針opt*/

……

//獲得串口指向termios結(jié)構(gòu)的指針

tcgetattr(fd, &Opt);

…

opt.c_cflag &= ~ PARENB;

opt.c_cflag &= ~PARODD;

…

//將修改后的termios數(shù)據(jù)設(shè)置到串口中

tcsetattr(fd,TCANOW,&Opt);

……

4．?dāng)?shù)據(jù)流控制

數(shù)據(jù)流控制指是使用何種方法來(lái)標(biāo)志數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈_(kāi)始和結(jié)束?？梢赃x擇不使用數(shù)據(jù)流控制、使用硬件進(jìn)行流控制和使用軟件進(jìn)行流控制。數(shù)據(jù)流控制設(shè)置如表5所示。

由于使用硬件流控制需要相應(yīng)連接的電纜，常用的流控制方法還是使用軟件進(jìn)行流控制。下面給出了設(shè)置不使用數(shù)據(jù)流控制的相關(guān)代碼：

#include   //頭文件定義

#include

#include < termios.h >

……

struct termios opt；          /*定義指向termios結(jié)構(gòu)類(lèi)型的指針opt*/

……

//獲得串口指向termios結(jié)構(gòu)的指針

tcgetattr(fd, &opt);

…

opt.c_cflag &= ~CRTSCTS…

//將修改后的termios數(shù)據(jù)設(shè)置到串口中

tcsetattr(fd,TCANOW,&Opt);

……

讀寫(xiě)串口是通過(guò)使用read函數(shù)和write函數(shù)實(shí)現(xiàn)的。在Linux系統(tǒng)中，對(duì)設(shè)備的讀寫(xiě)類(lèi)似于對(duì)文件的讀寫(xiě)。下面給出對(duì)串口的寫(xiě)操作的代碼：

……

int len;

//待發(fā)送數(shù)據(jù)

char sbuf[]={Hello，thisis a Serial_Port test！/n};

int send_len=sizeof(sbuf);

//發(fā)送緩沖區(qū)字節(jié)數(shù)定義

len= write(fd,sbuf,send_len);//

if(n == -1)

printf("Wirte sbuferror./n");

……

在完成對(duì)設(shè)備文件讀寫(xiě)操作后，需要調(diào)用close函數(shù)關(guān)閉該文件描述符。

以上就是關(guān)于Linux下串口文件的相關(guān)知識(shí)，你學(xué)會(huì)了嗎？

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