linux串口编程

linux串口编程在嵌入式Linux中，串口是一个字设备，访问具体的串行端口的编程与读／写文件的操作类似，只需打开相应的设备文件即可操作。串口编程特殊在于串口通信时相关参数与属性的设置。嵌入式Linux的串口编程时应注意，若在根文件中没有串口设备文件，应使用mknod命令创建，这这里假设串口设备是/dev/ttyS0，介绍一下串口的编程过程。＃mknod/dev/ttyS0c4641、打开串口打开串口设备文件的操作与普通文件的操作类似，都采用标准的I/O操作函数open()。fd=open(/dev/ttyS0,O_RDWR|O_NDELAY|O_NOCTTY);open()函数有两个参数，第一个参数是要打开的文件名（此处为串口设备文件/dev/ttyS0);第二个参数设置打开的方式，O_RDWR表示打开的文件可读/写，O_NDELAY表示以非阻塞方式打开，O＿NOCTTY表示若打开的文件为终端设备，则不会将终端作为进程控制终端。2、设置串口属性串口通信时的属性设置是串口编程的关键问题，许多串口通信时的错误都与串口的设置相关，所以编程时应特别注意这些设置，最常见的设置包括波特率、奇偶校验和停止位以及流控制等。在Linux中，串口被作为终端I/O，它的参数设置需要使用structtermios结构体，这个结构体在termio.h文件中定义，且应在程序中包含这个头文件。typedefunsignedcharcc_t;typedefunsignedintspeed_t;typedefunsignedinttcflag_t;structtermios{tcflag_tc_iflag;/*输入模式标志*/tcflag_tc_oflag;/*输出模式标志*/tcflag_tc_cflag;/*控制模式标志*/tcflag_tc_lflag;/*本地模式标志*/tcflag_tc_line;/*行规程类型，一般应用程序不使用*/cc_tc_cc[NCC];/*控制字符*/speed_tc_ispeed;/*输入数据波特率*/speed_tc_ospeed;/*输出数据波特率*/};串口的设置主要是设置这个结构体的各成员值，然后利用该结构体将参数传给硬件驱动程序。在Linux中，串口以串行终端的方式进行处理，因而，可以使用tcgetattr()/tcsetattr()函数获取/设置串口的参数。inttcgetattr(intfd,structtermios*termios_p);inttcsetattr(intfd,intoptional_actions,structtermios*termios_p);这两个参数都有一个批向termios结构体的指针作为参数，用于返回当前终端的属性或设置该终端的属性。参数fd就是用open()函数打开的终端文件句柄，而串口就是用open()打开的串口设备文件句柄。tcsetattr()函数的optional_action参数用于指定新设定的参数起作用的时间，其设定值可以为：TCSANOW改变立即生效TCSADRAIN在所有的输出都被传输后改变生效，适用于更改影响输出参数的情况。TCSAFLUSH在所有输出都被传输后改变生效，丢弃所有末读入的输入（清空输入缓存）。（1）设置波特率使用cfsetospeed()/cfsetispeed()函数设置波特率，它们分别用于在termios结构体中设置输出和输入的波特率。设置波特率可以使用波特率常数，其定义为字母“B＋速率”，如B19200就是波特率为19200bps，B115200就是波特率为115200bps。intcfsetispeed(structtermios*termios_p,speed_tspeed);//speed为波特率常数intcfsetospeed(structtermios*termios_p,speed_tspeed);例：cfsetispeed(ttys0_opt,B115200);cfsetospeed(ttys0_opt,B115200);（2）设置控制模式标志控制模式标志c_cflag主要用于设置串口对DCD信号状态检测、硬件流控制、字符位宽、停止位和奇偶校验等，常用标志位如下：CLOCAL忽略DCD信号，若不使用MODEM，或没有串口没有CD脚就设置此标志CREAD启用接收装置，可以接收字符CRTSCTS启用硬件流控制，对于许多三线制的串不应使用，需设置～CRTCTSCSIZE字符位数掩码，常用CS8CSTOPB使用两个停止位，若用一位应设置～CSTOPBPARENB启用奇偶校验例如，下面的代码将串口设置为忽略DCD信号，启用接收装置，关闭硬件流控制，传输数据时使用8位数据位和一位停止位（8N1），不使用奇偶校验。structtemiosttys0ttyso_opt.c_cflag|=CLOCAL|CREAD;//将CLOCAL与CREAD位设置为1ttys0_opt.c_cflag&=~CRTSCTS;//将硬件流控制位CRTSCTS清0，其他位不变ttys0_opt.c_cflag&＝～CSIZE；//清除数据位掩码ttys0_opt.c_cflag|=CS8;//设置8位数据位标志CS8ttys0_opt.c_cflag&=~(PARENB|CSTOPB);//使用1位停止位，停用奇偶校验（3）设置本地模式标志本地模式标志c_lflag主要用于设置终端与用户的交互方式，常见的设置标志位有ICAN－ON，ECHO和ECHOE等。其中，ICANON标志位用于实现规范输入，即read()读到行结束符后返回，常用于终端的处理；若串口用于发送/接收数据，则应清除此标志，使用非规范模式(rawmode)。非规范模式中，输入数据不组成行，不处规范模式中的特殊字符。在规范模式中，当设置ECHO标志位时，用户向终端输入的字符将被回传给用户；当设置ECHOE标志位时，用户输入退格键时，则回传“退格－空格－退格”序列给用户，使得退格键覆盖的字符从显示中消失，这样更符合用户的习惯（若未设置此标志，输入退格键时，则光标回退一个字符，但原有的字符未从显示中消失）。（4）设置输入模式标志输入模式标志c_iflag主要用于控制串口的输入特性，常用的设置有IXOFF和IXON，分别用于软件流控制。其中，IXOFF用于防止输入缓冲区溢出；IXON则是在输入数据中识别软件流控制标志。由于许多嵌入式系统无法使用硬件流控制，因此，只能使用软件流控制数据传输的速度，但是，它可能降低串口数据传输效率。启用软件流控制的代码如下：ttys0_opt.c_iflag|=IXOFF|IXON;（5）设置输出模式标志输出模式标志c_oflag主要用于对串口在规范模式时输出的特殊字符处理，而对非规范模式无效。（6）设置控制字符在非规范模式中，控制字符数组c_cc[]中的变量c_cc[VMIN]和c_cc[VTIME]用于设置read()返回前读到的最少字节数和读超时时间，其值分为四种情况：(a)c_cc[VMIN]＞0，c_cc[VTIME]0读到一个字节后，启动定时器，其超时时间为c_cc[VTIME],read()返回的条件为至少读到c_cc[VMIN]个字符或定时器超期。(b)c_cc[VMIN]0,c_cc[VTIME]==0只要读到数据的字节数大于等于c_cc[VMIN]，则read()返回；否则，将无限期阻塞等待。(c)c_cc[VMIN]==0,c_cc[VTIME]0只要读到数据，则read()返回；若定时器超期（定时时间c_cc[VTIME]）却未读到数据，则read()返回0；(d)c_cc[VMIN]==0,c_cc[VTIME]==0若有数据，则read()读取指定数量的数据后返回；若没有数据，则read()返回0；在termios结构体中填写完这些参数后，接下来就可以使用tcsetattr()函数设置串口的属性。tcsetattr(fd,&old_opt);//将原有的设置保存到old_opt，以便程序结束后恢复tcsetattr(fd,TCSANOW,&ttsy0_opt);3、清空发送/接收缓冲区为保证读/写操作不被串口缓冲区中原有的数据干拢，可以在读/写数据前用tcflush()函数清空串口发送/接收缓冲区。tcflush()函数的参数可为：TCIFLUSH清空输入队列TCOFLUSH清空输出队列TCIOFLUSH同时清空输入和输出队列4、从串口读写数据串口的数据读/写与普通文件的读/写一样，都是使用read()/write()函数实现。n=write(fd,buf,len);//将buf中len个字节的数据从串口输出，返回输出的字节数n=read(fd,buf,len);//从串口读入len个字节的数据并放入buf,返回读取的字节数5、关闭串口关闭串口的操作很简单，将打开的串口设备文件句柄关闭即可。close(fd);Linux串口读写(二)例子下面是一个简单的读取串口数据的例子，使用了上面定义的一些函数和头文件/***********************************************************************代码说明：使用串口二测试的，发送的数据是字符，但是没有发送字符串结束符号，*所以接收到后，后面加上了结束符号。我测试使用的是单片机发送数据到第二个串口，测试通过。**********************************************************************/#defineFALSE-1#defineTRUE0/*********************************************************************/intOpenDev(char*Dev){//Dev就是设备，设备就是文件，就是给出该设备文件的路径intfd=open(Dev,O_RDWR);//|O_NOCTTY|O_NDELAYif(-1==fd){perror(Can'tOpenSerialPort);return-1;}elsereturnfd;}intmain(intargc,char**argv){intfd;intnread;charbuff[512];char*dev=/dev/ttyS1;//串口二fd=OpenDev(dev);set_speed(fd,19200);if(set_Parity(fd,8,1,'N')==FALSE){printf(SetParityError\n);exit(0);}while(1)//循环读取数据{while((nread=read(fd,buff,512))0){printf(\nLen%d\n,nread);buff[nread+1]='\0';printf(\n%s,buff);}}//close(fd);//exit(0);}1、虚拟机下使用串口的方法使用vmwave，默认串口设备是没有添加的，通过vmwave将设备加入即可正常使用串口。虚拟机串口打开后，可能会占用windows下的串口。另外，虚拟机的串口收发比正常的速度的确要慢许多。2、消除Linux串口收发的一些规则Linux串口收发有许多模式，如：（1）接收返回模式：如果串口没有接收到数据，read()函数不返回。（2）数据接收\n才返回接收的数据，否则read()函数返回0（3）特殊字符解析问题，部分特殊字符接收/发送时，会被屏蔽或者转义。如发送0x0A接收变为0x0A0x0A，0x0D被屏蔽等。（4）接收反馈：如串口接收到数据，立即将该数据发送出去。（上面是我遇到的一些问题，可能表述不很清楚，呵呵。如果用于收发txt文件，一般不大注意。）3、解决问题的方法是，消除这些默认规则，关键是structterm