Linux串口编程入门

    技术2022-06-09  83

    开发环境

    Fedora12

    GCC 4.4.4

     

    Linux的串口编程使用POSIX终端控制函数,关于POSIX终端控制函数的详细情况可以查看:

    Serial Programming Guide for POSIX Operating Systems

    我的翻译:

    POSIX操作系统的串口编程指南

     

    相关头文件

    termios.h

    在/usr/include目录下,包含了POSIX终端控制函数的声明,代码中只包含这个头文件即可。

    bit/termios.h

    在/usr/include/bit目录下,定义了POSIX终端控制函数所需的数据结构和所有选项的宏定义。

     

    打开、关闭串口

    int fd=0; fd=open("/dev/ttyS0",O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY); close(fd);

    O_NOCTTY:如果打开的是终端设备,不会成为进程的控制终端。

    O_NDELAY:该程序不关心DCD信号的状态,即另一端的串口是否打开。

     

    配置串口

    配置串口需要使用termios结构,它包含了串口的所有参数选项,它的定义在bits/termios.h文件中:

    typedef unsigned char cc_t; typedef unsigned int speed_t; typedef unsigned int tcflag_t; #define NCCS 32 struct termios { tcflag_t c_iflag; /* input mode flags */ tcflag_t c_oflag; /* output mode flags */ tcflag_t c_cflag; /* control mode flags */ tcflag_t c_lflag; /* local mode flags */ cc_t c_line; /* line discipline */ cc_t c_cc[NCCS]; /* control characters */ speed_t c_ispeed; /* input speed */ speed_t c_ospeed; /* output speed */ };

    POSIX标准提供了如下两个函数用于获得和设置串口的属性:

    int tcgetattr(int fd,struct termios *);

    int tcsetattr(int fd,int actions,const struct termios *);

    fd为文件描述符;

    tcgetattr将当前串口的参数放在一个termios结构中;

    tcsetattr根据termios指针指向的结构设置当前的串口,optional_action有三个可选参数:

    TCSANOW:立即进行修改;

    TCSADRAIIN:等待当前输出完成后再修改;

    TCSAFLUSH:等待当前输出完成后再修改,但丢弃还未从read调用返回的当前可以的任何输入。

     

    1)设置波特率

    设置波特率不可用直接操作termios结构的c_ispeed和c_ospeed成员,需要用函数cfsetispeed和cfsetospeed分别设置输入和输出的波特率,最好设置为相同:

    struct termios options; speed_t baudrate=0; . . . tcgetattr(fd,&options); cfsetispeed(&options,baudrate); cfsetospeed(&options,baudrate); tcsetattr(fd,TCSANOW,&options); tcflush(fd,TCIOFLUSH);

    函数参数baudrate是波特率,它的值可以使用bits/termios.h中的宏定义,常用的有:

    #define  B0 0000000 /* hang up */

    #define  B4800 0000014

    #define  B9600 0000015

    #define  B19200 0000016

    #define  B38400 0000017

    #define  B57600   0010001

    #define  B115200  0010002

     

    tcflush函数用于清空输入、输出缓冲区,有三个选项:

    TCIFLUSH:清空输入

    TCOFLUSH:清空输出

    TCIOFLUSH:清空输入和输入

     

    2)设置数据位、校验位、停止位

    这些属性的设置都要修改termios结构中的c_cflag成员变量。

    设置数据位:

    //五位数据位 options.c_cflag &= ~CSIZE; options.c_cflag |= CS5; //六位数据位 options.c_cflag &= ~CSIZE; options.c_cflag |= CS6; //七位数据位 options.c_cflag &= ~CSIZE; options.c_cflag |= CS7; //八位数据位 options.c_cflag &= ~CSIZE; options.c_cflag |= CS8;

     

     

    设置奇偶校验位:

    //无校验 options.c_cflag &= ~PARENB; options.c_iflag &= ~INPCK; //奇校验 options.c_cflag |= PARENB; options.c_cflag &= ~PARODD; options.c_iflag |= INPCK; //偶校验 options.c_cflag |= PARENB; options.c_cflag |= PARODD; options.c_iflag |= INPCK;

    如果使能了奇 偶校验,最好用options.c_iflag |= INPCK使能输入奇偶校验。

     

     

    设置停止位:

    //一位停止位 options.c_cflag &= ~CSTOPB; //两位停止位 options.c_cflag |= CSTOPB;

     

    3)设置流控制

     

    /无流控制 options.c_iflag &= ~(IXON | IXOFF | IXANY); //disable software flow control options.c_cflag &= ~CRTSCTS; //disable hardware flow control options.c_cflag |= CLOCAL; //软件流控制 options.c_cflag &= ~CRTSCTS; options.c_cflag &= ~CLOCAL; options.c_iflag |= (IXON | IXOFF | IXANY); //硬件流控制 options.c_cflag &= ~CLOCAL; options.c_iflag &= ~(IXON | IXOFF | IXANY); options.c_cflag |= CRTSCTS;

     

    4)本地模式

     

    选择Canonical Input:

    Canonical Input是以行进行操作的。输入的字符被放在一个可以由用户进行交互编辑的缓冲区,直到收到回车(CR)或换行(LF)字符。选择这个模式的话,你需要选择ICANON,ECHO和ECHOE选项:

    options.c_lflag |= (ICANON | ECHO | ECHOE);

    选择Raw Input:

    Raw input 是不做任何处理的。输入字符被收到后就直接传送。你需要取消ICANON、ECHO、ECHOE和ISIG选项来选择Raw Input模式:

    options.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG);

    如果只是做串口调试,只需接受原始数据,选择Raw Input即可。

     

    5)输出模式

    输出模式c_oflag中设置,主要用于对串口在Canonical Input模式时输出的特殊字符处理,而对Raw Input模式无效。如果设置了Raw Input,需要取消c_oflag中的OPOST

    options.c_oflag &= ~OPOST;

    取消OPOST选项时,c_oflag中的其他选项都将被忽略。

     


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