串口通信简介

**Linux串口编程详解

一、串口硬件基础：
通信接口有并口和串口之分，串口又有公头和母头之分：
（1） 按照接口数量细分为A型（15针），B型（25针），C型（37针），D型（50针），E型（9针）。因此常见的计算机并口即为DB25针的连接器，而串口则应为DE9针连接器。
（2） 由于早期的计算机的串口与并口都是使用DB25针连接器，而人们则习惯把字母B与D合在一起记了下来，当作D型接口的共同名字，以至于后来计算机串口改用9针接口以后，人们更多的使用DB9而不是DE9来称呼9针的接口。这一习惯进一步推广的结果就是如今人们使用DBxx来代表D型接口，数字xx则为接口的针数。
以DB9为例：
DB9 9针脚的功能：
数据：
GND（pin 5）：地线
TXD（pin 3）：串口数据输出(Transmit Data)
RXD（pin 2）：串口数据输入(Receive Data)
握手：
RTS（pin 7）：发送数据请求(Request to Send)
CTS（pin 8）：清除发送(Clear to Send)
DSR（pin 6）：数据发送就绪(Data Send Ready)
DCD（pin 1）：数据载波检测(Data Carrier Detect)
DTR（pin 4）：数据终端就绪(Data Terminal Ready)
其它
RI（pin 9）：铃声指示

二、Linux串口编程需要的头文件：
#include //标准输入输出定义
#include //标准函数库定义
#include //Unix标准函数定义
#include
#include
#include //文件控制定义
#include //POSIX中断控制定义
#include //错误号定义

三、linux串口编程大致步骤如下：

（1）打开串口
在linux环境中，一切都是文件的形式存在，所以，串口位于/dev中，可以使其作为标准文件的形式打开。其中：
串口1 /dev/ttyS0
串口2 /dev/ttyS1
代码如下：

int fd;
fd = open(“/dev/ttyS0”, O_RDWR);

除了使用O_RDWR标志之外，通常还会使用O_NOCTTY和O_NDELAY这两个标志。
O_NOCTTY：告诉Unix这个程序不想成为“控制终端”控制的程序，不说明这个标志的话，任何输入都会影响你的程序。
O_NDELAY：告诉Unix这个程序不关心DCD信号线状态，即其他端口是否运行，不说明这个标志的话，该程序就会在DCD信号线为低电平时停止。
总结如下;
os.O_RDONLY: 以只读的方式打开
os.O_WRONLY: 以只写的方式打开
os.O_RDWR : 以读写的方式打开
os.O_NONBLOCK: 打开时不阻塞
os.O_APPEND: 以追加的方式打开
os.O_CREAT: 创建并打开一个新文件
os.O_EXCL: 如果指定的文件存在，返回错误

(2)设置波特率
串口设置一般包括波特率、校验位和停止位，且串口设置主要使用termios.h头文件中定义的termios结构，如下：
struct termios
{
tcflag_t c_iflag; //输入模式标志
tcflag_t c_oflag; //输出模式标志
tcflag_t c_cflag; //控制模式标志
tcflag_t c_lflag; //本地模式标志
cc_t c_line; //line discipline
cc_t c_cc[NCC]; //control characters
}
在编程的过程中，注意 tcsetattr 函数中使用的 TCSANOW 和 TCSADRAIN 为标志的含义：
TCSANOW：立即执行而不等待数据发送或者接受完成。
TCSADRAIN：等待所有数据传递完成后执行。
TCSAFLUSH：Flush input and output buffers and make the change

（3）设置数据位、停止位和校验位
以下是几个数据位、停止位和校验位的设置方法：（以下均为1位停止位）
8位数据位、无校验位：
Opt.c_cflag &= ~PARENB;
Opt.c_cflag &= ~CSTOPB;
Opt.c_cflag &= ~CSIZE;
Opt.c_cflag |= CS8;
7位数据位、奇校验：
Opt.c_cflag |= PARENB;
Opt.c_cflag |= PARODD;
Opt.c_cflag &= ~CSTOPB;
Opt.c_cflag &= ~CSIZE;
Opt.c_cflag |= CS7;
7位数据位、偶校验：
Opt.c_cflag |= PARENB;
Opt.c_cflag &= ~PARODD;
Opt.c_cflag &= ~CSTOPB;
Opt.c_cflag &= ~CSIZE;
Opt.c_cflag |= CS7;
7位数据位、Space校验：
Opt.c_cflag &= ~PARENB;
Opt.c_cflag &= ~CSTOPB;
Opt.c_cflag &= ~CSIZE;
Opt.c_cflag |= CS7;

（4）读写串口
发送数据方式如下，write函数将返回写的位数或者当错误时为-1。
char buffer[1024];
int length;
int nByte;
nByte = write(fd, buffer, length);
读取数据方式如下，原始数据模式下每个read函数将返回实际串口收到的字符数，如果串口中没有字符可用，回叫将会阻塞直到以下几种情况：有字符进入；一个间隔计时器失效；错误发送。
在打开串口成功后，使用fcntl(fd, F_SETFL, FNDELAY)语句，可以使read函数立即返回而不阻塞。FNDELAY选项使read函数在串口无字符时立即返回且为0。
char buffer[1024];
int length;
int readByte;
readByte = read(fd, buffer, len);
其中如果设置为原始模式传输数据的话，read函数返回的字符数是实际串口收到的字符数。Linux下直接用read读串口可能会造成堵塞，或者数据读出错 误，此时可使用tcntl或者select等函数实现异步读取。用select先查询com口，再用read去读就可以避免上述错误。

（5）关闭串口
串口作为文件的形式来处理，所以一般只要关闭文件函数即可
close(fd);