linux下串口编程简单实例
1、 linux中的串口设备文件存放于/dev目录下，其中串口一，串口二对应设备名依次为“/dev/ttyS0”、“/dev/ttyS1”。在linux下操作串口与操作文件相同。
2、 在使用串口之前必须设置相关配置，包括：波特率、数据位、校验位、停止位等。串口设置由下面结构体实现：
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该结构中c_cflag最为重要，可设置波特率、数据位、校验位、停止位。在设置波特率时需在数字前加上‘B’，如B9600、B19200。使用其需通过“与”“或”操作方式。
常用的串口控制函数：
Tcgetattr 取属性(termios结构)
Tcsetattr 设置属性(termios结构)
cfgetispeed 得到输入速度
Cfgetospeed 得到输出速度
Cfsetispeed 设置输入速度
Cfsetospeed 设置输出速度
tcflush 刷清未决输入和/或输出
3、 串口的配置
(1) 保存原先串口配置使用tcgetattr(fd,&oldtio)函数：
struct termios newtio,oldtio;
tcgetattr(fd,&oldtio);
(2) 激活选项有CLOCAL和CREAD,用于本地连接和接收使能。
newtio.c_cflag | = CLOCAL | CREAD;
(3) 设置波特率，使用函数cfsetispeed、 cfsetospeed
cfsetispeed(&newtio, B115200);
cfsetospeed(&newtio, B115200);
(4) 设置数据位，需使用掩码设置。
newtio.c_cflag &= ~CSIZE;
newtio.c_cflag |= CS8;
(5) 设置奇偶校验位，使用c_cflag和c_iflag。
设置奇校验：
newtio.c_cflag |= PARENB;
newtio.c_cflag |= PARODD;
newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);
设置偶校验：
newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);
newtio.c_cflag |= PARENB;
newtio.c_cflag &= ~PARODD;
(6) 设置停止位，通过激活c_cflag中的CSTOPB实现。若停止位为1，则清除CSTOPB，若停止位为2，则激活CSTOPB。
newtio.c_cflag &= ~CSTOPB;
(7) 设置最少字符和等待时间，对于接收字符和等待时间没有特别要求时，可设为0。
newtio.c_cc[VTIME] = 0;
newtio.c_cc[VMIN] = 0;
(8) 处理要写入的引用对象
tcflush函数刷清（抛弃）输入缓存（终端驱动程序已接收到，但用户程序尚未读）或输出缓存（用户程序已经写，但尚未发送）。
int tcflush(int filedes, int queue )
queue数应当是下列三个常数之一：
• TCIFLUSH 刷清输入队列。
• TCOFLUSH 刷清输出队列。
• TCIOFLUSH 刷清输入、输出队列。
如：tcflush(fd,TCIFLUSH);
(9) 激活配置。在完成配置后，需激活配置使其生效。使用tsettattr()函数。原型：
int tcgetattr(int filedes, struct termios * termptr);
int tcsetattr(int filedes, int opt, const struct termios * termptr);
tcsetattr的参数opt使我们可以指定在什么时候新的终端属性才起作用。opt可以指定为下列常数中的一个：
• TCSANOW 更改立即发生。
• TCSADRAIN 发送了所有输出后更改才发生。若更改输出参数则应使用此选择项。
• TCSAFLUSH 发送了所有输出后更改才发生。更进一步，在更改发生时未读的所有输入数据都被删除（刷清）
使用如：tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio)
4、 在配置完串口的相关属性后，就可对串口进行打开，读写操作了。其使用方式与文件操作一样，区别在于串口是一个终端设备。
(1) 打开串口
fd = open( "/dev/ttyS0", O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY);
Open函数中除普通参数外，另有两个参数O_NOCTTY和O_NDELAY。
O_NOCTTY: 通知linux系统，这个程序不会成为这个端口的控制终端。
O_NDELAY: 通知linux系统不关心DCD信号线所处的状态（端口的另一端是否激活或者停止）。
(2) 恢复串口的状态为阻塞状态，用于等待串口数据的读入。用fcntl函数：
fcntl（fd, F_SETFL, 0）;
(3) 接着，测试打开的文件描述府是否引用一个终端设备，以进一步确认串口是否正确打开。
isatty(STDIN_FILENO);
(4) 串口的读写与普通文件一样，使用read,write函数。
read(fd,buf,8);
write(fd,buf,8);
以下为一简单的程序实例：
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Linux操作系统从一开始就对串行口提供了很好的支持，本文就Linux下的串行口通讯编程进行简单的介绍。
串口简介
串行口是计算机一种常用的接口，具有连接线少，通讯简单，得到广泛的使用。常用的串口是RS-232-C接口(又称EIA RS-232-C)它是在1970年由美国电子工业协会(EIA)联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是"数据终端设备(DTE)和数据通讯设备(DCE)之间串行二进制数据交换接口技术标准"该标准规定采用一个25个脚的DB25连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。传输距离在码元畸变小于4%的情况下，传输电缆长度应为50英尺。
Linux操作系统从一开始就对串行口提供了很好的支持，本文就Linux下的串行口通讯编程进行简单的介绍，如果要非常深入了解，建议看看本文所参考的《Serial Programming Guide for POSIX Operating Systems》
串口操作
串口操作需要的头文件
#include |
打开串口
在 Linux 下串口文件是位于 /dev 下的。串口一 为 /dev/ttyS0，串口二 为 /dev/ttyS1。打开串口是通过使用标准的文件打开函数操作：
int fd;/*以读写方式打开串口*/fd = open( "/dev/ttyS0", O_RDWR);if (-1 == fd){ /* 不能打开串口一*/ perror(" 提示错误！");} |
设置串口
最基本的设置串口包括波特率设置，效验位和停止位设置。串口的设置主要是设置 struct termios 结构体的各成员值。
struct termio{ unsigned short c_iflag; /* 输入模式标志 */ unsigned short c_oflag; /* 输出模式标志 */ unsigned short c_cflag; /* 控制模式标志*/ unsigned short c_lflag; /* local mode flags */ unsigned char c_line; /* line discipline */ unsigned char c_cc[NCC]; /* control characters */}; |
设置这个结构体很复杂，我这里就只说说常见的一些设置：
波特率设置 下面是修改波特率的代码：
struct termios Opt;tcgetattr(fd, &Opt);cfsetispeed(&Opt,B19200); /*设置为19200Bps*/cfsetospeed(&Opt,B19200);tcsetattr(fd,TCANOW,&Opt); |
设置波特率的例子函数：
/***@brief 设置串口通信速率*@param fd 类型 int 打开串口的文件句柄*@param speed 类型 int 串口速度*@return void*/int speed_arr[] = { B38400, B19200, B9600, B4800, B2400, B1200, B300, B38400, B19200, B9600, B4800, B2400, B1200, B300, };int name_arr[] = {38400, 19200, 9600, 4800, 2400, 1200, 300, 38400, 19200, 9600, 4800, 2400, 1200, 300, };void set_speed(int fd, int speed){ int i; int status; struct termios Opt; tcgetattr(fd, &Opt); for ( i= 0; i < sizeof(speed_arr) / sizeof(int); i++) { if (speed == name_arr[i]) { tcflush(fd, TCIOFLUSH); cfsetispeed(&Opt, speed_arr[i]); cfsetospeed(&Opt, speed_arr[i]); status = tcsetattr(fd1, TCSANOW, &Opt); if (status != 0) { perror("tcsetattr fd1"); return; } tcflush(fd,TCIOFLUSH); } }} |
设置效验的函数：
/***@brief 设置串口数据位，停止位和效验位*@param fd 类型 int 打开的串口文件句柄*@param databits 类型 int 数据位 取值 为 7 或者8*@param stopbits 类型 int 停止位 取值为 1 或者2*@param parity 类型 int 效验类型 取值为N,E,O,,S*/int set_Parity(int fd,int databits,int stopbits,int parity){ struct termios options; if ( tcgetattr( fd,&options) != 0) { perror("SetupSerial 1"); return(FALSE); } options.c_cflag &= ~CSIZE; switch (databits) /*设置数据位数*/ { case 7: options.c_cflag |= CS7; break; case 8: options.c_cflag |= CS8; break; default: fprintf(stderr,"Unsupported data size\n"); return (FALSE); }switch (parity) { case 'n': case 'N': options.c_cflag &= ~PARENB; /* Clear parity enable */ options.c_iflag &= ~INPCK; /* Enable parity checking */ break; case 'o': case 'O': options.c_cflag |= (PARODD | PARENB); /* 设置为奇效验*/ options.c_iflag |= INPCK; /* Disnable parity checking */ break; case 'e': case 'E': options.c_cflag |= PARENB; /* Enable parity */ options.c_cflag &= ~PARODD; /* 转换为偶效验*/ options.c_iflag |= INPCK; /* Disnable parity checking */ break; case 'S': case 's': /*as no parity*/ options.c_cflag &= ~PARENB; options.c_cflag &= ~CSTOPB;break; default: fprintf(stderr,"Unsupported parity\n"); return (FALSE); } /* 设置停止位*/ switch (stopbits){ case 1: options.c_cflag &= ~CSTOPB; break; case 2: options.c_cflag |= CSTOPB; break; default: fprintf(stderr,"Unsupported stop bits\n"); return (FALSE); } /* Set input parity option */ if (parity != 'n') options.c_iflag |= INPCK; tcflush(fd,TCIFLUSH);options.c_cc[VTIME] = 150; /* 设置超时15 seconds*/ options.c_cc[VMIN] = 0; /* Update the options and do it NOW */if (tcsetattr(fd,TCSANOW,&options) != 0) { perror("SetupSerial 3"); return (FALSE); } return (TRUE); } |
需要注意的是: 如果不是开发终端之类的，只是串口传输数据，而不需要串口来处理，那么使用原始模式(Raw Mode)方式来通讯，设置方式如下：
options.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG); /*Input*/options.c_oflag &= ~OPOST; /*Output*/ |
读写串口
设置好串口之后，读写串口就很容易了，把串口当作文件读写就是。
·发送数据
char buffer[1024];int Length;int nByte;nByte = write(fd, buffer ,Length) |
·读取串口数据
使用文件操作read函数读取，如果设置为原始模式(Raw Mode)传输数据，那么read函数返回的字符数是实际串口收到的字符数。可以使用操作文件的函数来实现异步读取，如fcntl，或者select等来操作。
char buff[1024];int Len;int readByte = read(fd,buff,Len); |
关闭串口
关闭串口就是关闭文件。
close(fd); |
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。**********************************************************************/#define FALSE -1#define TRUE 0/*********************************************************************/int OpenDev(char *Dev){ int fd = open( Dev, O_RDWR ); //| O_NOCTTY | O_NDELAY if (-1 == fd) { perror("Can't Open Serial Port"); return -1; } else return fd;}int main(int argc, char **argv){ int fd; int nread; char buff[512]; char *dev = "/dev/ttyS1"; //串口二 fd = OpenDev(dev); set_speed(fd,19200); if (set_Parity(fd,8,1,'N') == FALSE) { printf("Set Parity Error\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);}
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