Linux下的串口通信

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Linux下的串口通信

串行接口简称串口，也称串行通信接口或串行通讯接口（通常指COM口，在设备管理器中可以查看到），是采用串行通信方式的扩展接口。串行接口（SerialInterface）是指数据一位一位地顺序传送。其特点是通信线路简单，只要一对传输线就可以实现双向通信（可以直接利用电话线作为传输线），从而大大降低了成本，特别适用于远距离通信，但传送速度较慢，可以用于交换机、电脑主板接口等。

在Linux系统中，一切接文件，因此串口设备是通过串口终端设备文件来访问的，也就是通过访问/dev/ttyS0、/dev/ttyS1、/dev/ttyS2、/dev/ttyS3这些设备文件实现对串口的访问。对串口进行读写要经过下面几个步骤。

与打开文件类似，打开串口同样使用open函数。注意对于串口的打开操作，必须使用O_NOCTTY参数。该参数表示：如果打开的是一个终端设备，程序不会成为对应这个端口的控制终端。如果没有使用该标志，任何一个输入（例如，键盘中止信号等）都将影响进程。具体代码如下：

#include

#include

#include

int main（void）

{

…

int fd;

//使用open函数打开串口，获得串口设备文件的文件描述符

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

{

perror("Cannot open theserial port");

return 1;

}

…

}

……

串口通信参数指的是波特率、数据位、奇偶校验位和停止位。对串口实现控制的时候同样要用到termio结构体。

1．波特率设置

获得端口波特率信息是通过cfgetispeed函数和cfgetospeed函数来实现的。cfgetispeed函数用于获得结构体termios_p中的输入波特率信息，而cfgetospeed函数用于获得结构体termios_p中的输出波特率信息。这两个函数的具体信息如表1所示。

表1 cfgetispeed函数和cfgetospeed函数

cfsetispeed函数和cfsetospeed函数用于设置端口的输入/输出波特率。一般情况下，输入和输出波特率是相等的。cfsetispeed函数和cfsetospeed函数的函数声明信息如表2所示。

表2  cfsetispeed函数和cfsetospeed函数

cfsetispeed函数和cfsetospeed函数会修改结构体termios_p中的波特率信息，其中参数speed可以使用表3中所列出的宏。

表3  speed参数常用波特率信息

使用cfsetispeed函数和cfsetospeed函数进行串口波特率设置具体代码如下所示：

#include    //头文件定义

#include

#include < termios.h >

……

struct termios opt；          /*定义指向termios结构类型的指针opt*/

……

//获得串口指向termios结构的指针

tcgetattr(fd, &Opt);

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

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

//将修改后的termios数据设置到串口中

tcsetattr(fd,TCANOW,&Opt);

……

2．数据位

数据位指的是每字节中实际数据所占的比特数。要修改数据位可以通过修改termios结构体中c_cflag成员来实现。CS5、CS6、CS7和CS8分别表示数据位为5、6、7和8。值得注意的是，在设置数据位时，必须先使用CSIZE做位屏蔽。具体设置代码如下：

#include    //头文件定义

#include

#include< termios.h >

……

structtermios opt；          /*定义指向termios结构类型的指针opt*/

.......

//获得串口指向termios结构的指针

tcgetattr(fd,&Opt);

…

//屏蔽其他标志

Opt.c_cflag&=~CSIZE;

//将数据位修改为8bit

Opt.c_cflag|=CS8;

…

//将修改后的termios数据设置到串口中

tcsetattr(fd,TCANOW,&Opt);

……

3．奇偶校验位

奇偶校验可以选择偶校验、奇校验、空格等方式，也可以不使用校验。如果要设置为偶校验的话，首先要将termios结构体中c_cflag设置PARENB标志，并清除PARODD标志。如果要设置奇校验，要同时设置termios结构体中c_cflag设置PARENB标志和PARODD标志。如果不想使用任何校验的话，清除termios结构体中c_cflag的PARENB位。表4所示为设置奇偶校验的具体方法。

表4 设置奇偶校验位

下面给出将串口通信的奇偶校验设置为偶校验的例子，具体代码如下：

#include   //头文件定义

#include

#include < termios.h >

……

struct termios opt；          /*定义指向termios结构类型的指针opt*/

……

//获得串口指向termios结构的指针

tcgetattr(fd, &Opt);

…

opt.c_cflag &= ~ PARENB;

opt.c_cflag &= ~PARODD;

…

//将修改后的termios数据设置到串口中

tcsetattr(fd,TCANOW,&Opt);

……

4．数据流控制

数据流控制指是使用何种方法来标志数据传输的开始和结束。可以选择不使用数据流控制、使用硬件进行流控制和使用软件进行流控制。数据流控制设置如表5所示。

由于使用硬件流控制需要相应连接的电缆，常用的流控制方法还是使用软件进行流控制。下面给出了设置不使用数据流控制的相关代码：

#include   //头文件定义

#include

#include < termios.h >

……

struct termios opt；          /*定义指向termios结构类型的指针opt*/

……

//获得串口指向termios结构的指针

tcgetattr(fd, &opt);

…

opt.c_cflag &= ~CRTSCTS…

//将修改后的termios数据设置到串口中

tcsetattr(fd,TCANOW,&Opt);

……

读写串口是通过使用read函数和write函数实现的。在Linux系统中，对设备的读写类似于对文件的读写。下面给出对串口的写操作的代码：

……

int len;

//待发送数据

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

int send_len=sizeof(sbuf);

//发送缓冲区字节数定义

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

if(n == -1)

printf("Wirte sbuferror./n");

……

在完成对设备文件读写操作后，需要调用close函数关闭该文件描述符。

以上就是关于Linux下串口文件的相关知识，你学会了吗？

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