linux下的串口通信调试方法
文章基于smart210开发板（主芯片为s5pv210），在linux系统移植完毕的基础上进行串口的收发调试。 为了测试方便，未将串口的相关的函数进行分离，建议使用时将此部分分开，在主函数内调用串口的函数。
其中涉及到的epoll的知识将不再介绍，请移步https://www.cnblogs.com/snailrun/p/5574611.html
准备步骤如下：
1.连接好测试要用的串口后，通过电脑的串口调试助 手，进行电脑和开发板（用超级终端显示）收发数据的测试，确定对 应的串口设备名；由于直接操作串口可以避免驱动的编写，而串口设备名不一会按照用户手册上的指定的来，所以需要进行该步骤，操作方法： 在超级终端上输入echo "hello" > /dev/ttySAC3,观察串口助手上是 否会接收到hello（串口助手上此时的波特率可以随机设置），如若接 收不到，将命令中串口设备名“ttySAC3”改为“ttySAC2”、“ttySAC1”，
2.根据上步的结果，确定好串口设备名后编写相应的串口发送程序，然后通过arm-linux-gcc命令完成编译，生成可执行文件，file一下可以 得到"...ELF 32-bit LSB executable, ARM..."这样的信息，表示生成 的可执行文件可用。
3.将生成的可执行文件通过根文件系统加入开发板文件系统中，用超级终端进行执行，如果串口助手方面接收到数据就表示测试成功。
测试步骤：
- 进行超级终端十六进制显示问题测试：
测试方法：使用printf+%x打印十六进制数据
测试代码：见附件text.c
#include
char a = 0x11;
int main(void)
{
printf("%x\n", a);
return 0;
} 测试结果：成功打印数据11
2.进行超级终端十六进制数据发送：
测试方法：用串口编程的send函数发送一串十六进制数据
测试代码：见附件text_send.c
//串口相关的头文件
#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 /*PPSIX 终端控制定义*/
#include /*错误号定义*/
#include
//宏定义
#define FALSE -1
#define TRUE 0
/*******************************************************************
* 名称： UART0_Open
* 功能： 打开串口并返回串口设备文件描述
* 入口参数： fd :文件描述符 port :串口号(ttyS0,ttyS1,ttyS2)
* 出口参数： 正确返回为1，错误返回为0
*******************************************************************/
int UART0_Open(int fd,char* port)
{
fd = open( port, O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY);
if (FALSE == fd)
{
perror("Can't Open Serial Port");
return(FALSE);
}
//恢复串口为阻塞状态
if(fcntl(fd, F_SETFL, 0) < 0)
{
printf("fcntl failed!\n");
return(FALSE);
}
else
{
printf("fcntl=%d\n",fcntl(fd, F_SETFL,0));
}
//测试是否为终端设备
if(0 == isatty(STDIN_FILENO))
{
printf("standard input is not a terminal device\n");
return(FALSE);
}
else
{
printf("isatty success!\n");
}
printf("fd->open=%d\n",fd);
return fd;
}
/*******************************************************************
* 名称： UART0_Close
* 功能： 关闭串口并返回串口设备文件描述
* 入口参数： fd :文件描述符 port :串口号(ttyS0,ttyS1,ttyS2)
* 出口参数： void
*******************************************************************/
void UART0_Close(int fd)
{
close(fd);
}
/*******************************************************************
* 名称： UART0_Set
* 功能： 设置串口数据位，停止位和效验位
* 入口参数： fd 串口文件描述符
* speed 串口速度
* flow_ctrl 数据流控制
* databits 数据位 取值为 7 或者8
* stopbits 停止位 取值为 1 或者2
* parity 效验类型 取值为N,E,O,,S
*出口参数： 正确返回为1，错误返回为0
*******************************************************************/
int UART0_Set(int fd,int speed,int flow_ctrl,int databits,int stopbits,int parity)
{
int i;
int status;
int speed_arr[] = { B115200, B19200, B9600, B4800, B2400, B1200, B300};
int name_arr[] = {115200, 19200, 9600, 4800, 2400, 1200, 300};
struct termios options;
/*tcgetattr(fd,&options)得到与fd指向对象的相关参数，并将它们保存于options,该函数还可以测试配置是否正确，该串口是否可用等。若调用成功，函数返回值为0，若调用失败，函数返回值为1.
*/
if( tcgetattr( fd,&options) != 0)
{
perror("SetupSerial 1");
return(FALSE);
}
//设置串口输入波特率和输出波特率
for ( i= 0; i < sizeof(speed_arr) / sizeof(int); i++)
{
if (speed == name_arr[i])
{
cfsetispeed(&options, speed_arr[i]);
cfsetospeed(&options, speed_arr[i]);
}
}
//修改控制模式，保证程序不会占用串口
options.c_cflag |= CLOCAL;
//修改控制模式，使得能够从串口中读取输入数据
options.c_cflag |= CREAD;
//设置数据流控制
switch(flow_ctrl)
{
case 0 ://不使用流控制
options.c_cflag &= ~CRTSCTS;
break;
case 1 ://使用硬件流控制
options.c_cflag |= CRTSCTS;
break;
case 2 ://使用软件流控制
options.c_cflag |= IXON | IXOFF | IXANY;
break;
}
//设置数据位
//屏蔽其他标志位
options.c_cflag &= ~CSIZE;
switch (databits)
{
case 5 :
options.c_cflag |= CS5;
break;
case 6 :
options.c_cflag |= CS6;
break;
case 7 :
options.c_cflag |= CS7;
break;
case 8:
options.c_cflag |= CS8;
break;
default:
fprintf(stderr,"Unsupported data size\n");
return (FALSE);
}
//设置校验位
switch (parity)
{
case 'n':
case 'N': //无奇偶校验位。
options.c_cflag &= ~PARENB;
options.c_iflag &= ~INPCK;
break;
case 'o':
case 'O'://设置为奇校验
options.c_cflag |= (PARODD | PARENB);
options.c_iflag |= INPCK;
break;
case 'e':
case 'E'://设置为偶校验
options.c_cflag |= PARENB;
options.c_cflag &= ~PARODD;
options.c_iflag |= INPCK;
break;
case 's':
case 'S': //设置为空格
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);
}
//修改输出模式，原始数据输出
options.c_oflag &= ~OPOST;
options.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG);
//options.c_lflag &= ~(ISIG | ICANON);
//设置等待时间和最小接收字符
options.c_cc[VTIME] = 1; /* 读取一个字符等待1*(1/10)s */
options.c_cc[VMIN] = 1; /* 读取字符的最少个数为1 */
//如果发生数据溢出，接收数据，但是不再读取 刷新收到的数据但是不读
tcflush(fd,TCIFLUSH);
//激活配置 (将修改后的termios数据设置到串口中）
if (tcsetattr(fd,TCSANOW,&options) != 0)
{
perror("com set error!\n");
return (FALSE);
}
return (TRUE);
}
/*******************************************************************
* 名称： UART0_Init()
* 功能： 串口初始化
* 入口参数： fd : 文件描述符
* speed : 串口速度
* flow_ctrl 数据流控制
* databits 数据位 取值为 7 或者8
* stopbits 停止位 取值为 1 或者2
* parity 效验类型 取值为N,E,O,,S
*
* 出口参数： 正确返回为1，错误返回为0
*******************************************************************/
int UART0_Init(int fd, int speed,int flow_ctrl,int databits,int stopbits,int parity)
{
int err;
//设置串口数据帧格式
if (UART0_Set(fd,9600,0,8,1,'N') == FALSE)
{
return FALSE;
}
else
{
return TRUE;
}
}
/*******************************************************************
* 名称： UART0_Recv
* 功能： 接收串口数据
* 入口参数： fd :文件描述符
* rcv_buf :接收串口中数据存入rcv_buf缓冲区中
* data_len :一帧数据的长度
* 出口参数： 正确返回为1，错误返回为0
*******************************************************************/
int UART0_Recv(int fd, char *rcv_buf,int data_len)
{
int len,fs_sel;
fd_set fs_read;
struct timeval time;
FD_ZERO(&fs_read);
FD_SET(fd,&fs_read);
time.tv_sec = 10;
time.tv_usec = 0;
//使用select实现串口的多路通信
fs_sel = select(fd+1,&fs_read,NULL,NULL,&time);
printf("fs_sel = %d\n",fs_sel);
if(fs_sel)
{
len = read(fd,rcv_buf,data_len);
printf("I am right!(version1.2) len = %d fs_sel = %d\n",len,fs_sel);
return len;
}
else
{
printf("Sorry,I am wrong!");
return FALSE;
}
}
/********************************************************************
* 名称： UART0_Send
* 功能： 发送数据
* 入口参数： fd :文件描述符
* send_buf :存放串口发送数据
* data_len :一帧数据的个数
* 出口参数： 正确返回为1，错误返回为0
*******************************************************************/
int UART0_Send(int fd, char *send_buf,int data_len)
{
int len = 0;
int i = 0;
len = write(fd,send_buf,data_len);
if (len == data_len )
{
for(i=0; i<8; i++)printf("send data is %x\n",send_buf[i]);
return len;
}
else
{
tcflush(fd,TCOFLUSH);
return FALSE;
}
}
int main(int argc, char **argv)
{
int fd; //文件描述符
int err; //返回调用函数的状态
int len;
int i;
char* port = "/dev/ttySAC3";
char send_buf[8]={0};
fd = UART0_Open(fd,port); //打开串口，返回文件描述符
do
{
err = UART0_Init(fd,9600,0,8,1,'N');
printf("Set Port Exactly!\n");
}while(FALSE == err || FALSE == fd);
for(i = 0;i < 8;i++)
{
send_buf[i] = 0x11;
}
len = UART0_Send(fd,send_buf,8);
if(len > 0)
printf(" %d time send %d data successful\n",i,len);
else
printf("send data failed!\n");
sleep(2);
UART0_Close(fd);
}
测试结果：
fcntl=0
isatty success!
fd->open=3
Set Port Exactly!
send data is 11
send data is 11
send data is 11
send data is 11
send data is 11
send data is 11
send data is 11
send data is 11
8 time send 8 data successful
测试成功，串口助手收到8字节十六进制数据
3.进行超级终端十六进制数据接收
测试方法：用串口助手进行发送一串十六进制数据
//串口相关的头文件
#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 /*PPSIX 终端控制定义*/
#include /*错误号定义*/
#include
#include
//宏定义
#define FALSE -1
#define TRUE 0
/*******************************************************************
* 名称： UART0_Open
* 功能： 打开串口并返回串口设备文件描述
* 入口参数： fd :文件描述符 port :串口号(ttyS0,ttyS1,ttyS2)
* 出口参数： 正确返回为1，错误返回为0
*******************************************************************/
int UART0_Open(int fd,char* port)
{
fd = open( port, O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY);
if (FALSE == fd)
{
perror("Can't Open Serial Port");
return(FALSE);
}
//恢复串口为阻塞状态
if(fcntl(fd, F_SETFL, 0) < 0)
{
printf("fcntl failed!\n");
return(FALSE);
}
else
{
printf("fcntl=%d\n",fcntl(fd, F_SETFL,0));
}
//测试是否为终端设备
if(0 == isatty(STDIN_FILENO))
{
printf("standard input is not a terminal device\n");
return(FALSE);
}
else
{
printf("isatty success!\n");
}
printf("fd->open=%d\n",fd);
return fd;
}
/*******************************************************************
* 名称： UART0_Close
* 功能： 关闭串口并返回串口设备文件描述
* 入口参数： fd :文件描述符 port :串口号(ttyS0,ttyS1,ttyS2)
* 出口参数： void
*******************************************************************/
void UART0_Close(int fd)
{
close(fd);
}
/*******************************************************************
* 名称： UART0_Set
* 功能： 设置串口数据位，停止位和效验位
* 入口参数： fd 串口文件描述符
* speed 串口速度
* flow_ctrl 数据流控制
* databits 数据位 取值为 7 或者8
* stopbits 停止位 取值为 1 或者2
* parity 效验类型 取值为N,E,O,,S
*出口参数： 正确返回为1，错误返回为0
*******************************************************************/
int UART0_Set(int fd,int speed,int flow_ctrl,int databits,int stopbits,int parity)
{
int i;
int status;
int speed_arr[] = { B115200, B19200, B9600, B4800, B2400, B1200, B300};
int name_arr[] = {115200, 19200, 9600, 4800, 2400, 1200, 300};
struct termios options;
/*tcgetattr(fd,&options)得到与fd指向对象的相关参数，并将它们保存于options,该函数还可以测试配置是否正确，该串口是否可用等。若调用成功，函数返回值为0，若调用失败，函数返回值为1.
*/
if( tcgetattr( fd,&options) != 0)
{
perror("SetupSerial 1");
return(FALSE);
}
//设置串口输入波特率和输出波特率
for ( i= 0; i < sizeof(speed_arr) / sizeof(int); i++)
{
if (speed == name_arr[i])
{
cfsetispeed(&options, speed_arr[i]);
cfsetospeed(&options, speed_arr[i]);
}
}
//修改控制模式，保证程序不会占用串口
options.c_cflag |= CLOCAL;
//修改控制模式，使得能够从串口中读取输入数据
options.c_cflag |= CREAD;
//设置数据流控制
switch(flow_ctrl)
{
case 0 ://不使用流控制
options.c_cflag &= ~CRTSCTS;
break;
case 1 ://使用硬件流控制
options.c_cflag |= CRTSCTS;
break;
case 2 ://使用软件流控制
options.c_cflag |= IXON | IXOFF | IXANY;
break;
}
//设置数据位
//屏蔽其他标志位
options.c_cflag &= ~CSIZE;
switch (databits)
{
case 5 :
options.c_cflag |= CS5;
break;
case 6 :
options.c_cflag |= CS6;
break;
case 7 :
options.c_cflag |= CS7;
break;
case 8:
options.c_cflag |= CS8;
break;
default:
fprintf(stderr,"Unsupported data size\n");
return (FALSE);
}
//设置校验位
switch (parity)
{
case 'n':
case 'N': //无奇偶校验位。
options.c_cflag &= ~PARENB;
options.c_iflag &= ~INPCK;
break;
case 'o':
case 'O'://设置为奇校验
options.c_cflag |= (PARODD | PARENB);
options.c_iflag |= INPCK;
break;
case 'e':
case 'E'://设置为偶校验
options.c_cflag |= PARENB;
options.c_cflag &= ~PARODD;
options.c_iflag |= INPCK;
break;
case 's':
case 'S': //设置为空格
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);
}
//修改输出模式，原始数据输出
options.c_oflag &= ~OPOST;
options.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG);
//options.c_lflag &= ~(ISIG | ICANON);
//设置等待时间和最小接收字符
options.c_cc[VTIME] = 1; /* 读取一个字符等待1*(1/10)s */
options.c_cc[VMIN] = 1; /* 读取字符的最少个数为1 */
//如果发生数据溢出，接收数据，但是不再读取 刷新收到的数据但是不读
tcflush(fd,TCIFLUSH);
//激活配置 (将修改后的termios数据设置到串口中）
if (tcsetattr(fd,TCSANOW,&options) != 0)
{
perror("com set error!\n");
return (FALSE);
}
return (TRUE);
}
/*******************************************************************
* 名称： UART0_Init()
* 功能： 串口初始化
* 入口参数： fd : 文件描述符
* speed : 串口速度
* flow_ctrl 数据流控制
* databits 数据位 取值为 7 或者8
* stopbits 停止位 取值为 1 或者2
* parity 效验类型 取值为N,E,O,,S
*
* 出口参数： 正确返回为1，错误返回为0
*******************************************************************/
int UART0_Init(int fd, int speed,int flow_ctrl,int databits,int stopbits,int parity)
{
int err;
//设置串口数据帧格式
if (UART0_Set(fd,9600,0,8,1,'N') == FALSE)
{
return FALSE;
}
else
{
return TRUE;
}
}
/*******************************************************************
* 名称： UART0_Recv
* 功能： 接收串口数据
* 入口参数： fd :文件描述符
* rcv_buf :接收串口中数据存入rcv_buf缓冲区中
* data_len :一帧数据的长度
* 出口参数： 正确返回为1，错误返回为0
*******************************************************************/
int UART0_Recv(int fd, char *rcv_buf,int data_len)
{
int len = 0;
len = read(fd,rcv_buf,data_len);
printf("I am right!(version1.2) len = %d",len);
return len;
}
/********************************************************************
* 名称： UART0_Send
* 功能： 发送数据
* 入口参数： fd :文件描述符
* send_buf :存放串口发送数据
* data_len :一帧数据的个数
* 出口参数： 正确返回为1，错误返回为0
*******************************************************************/
int UART0_Send(int fd, char *send_buf,int data_len)
{
int len = 0;
len = write(fd,send_buf,data_len);
if (len == data_len )
{
printf("send data is %s\n",send_buf);
return len;
}
else
{
tcflush(fd,TCOFLUSH);
return FALSE;
}
}
int main(int argc, char **argv)
{
int fd_port = 0, fd_epoll = 0; //文件描述符
int err = 0; //返回调用函数的状态
int len = 0,nfds = 0,i = 0; //临时变量
char* port = "/dev/ttySAC3";
char rece_buf[8]={0};
/* 声明epoll_event结构体的变量,ev用于注册事件,数组用于回传要处理的事件 */
struct epoll_event ev,events[2];
/* 生成用于处理串口接收数据的epoll专用的文件描述符 */
do{
fd_epoll=epoll_create(256);
if (FALSE == fd_epoll)
{
perror("Can't Open Create epoll");
}
}while(FALSE == fd_epoll);
fd_port = UART0_Open(fd_port,port); //打开串口，返回文件描述符
do
{
err = UART0_Init(fd_port,9600,0,8,1,'N');
printf("Set Port Exactly!\n");
}while(FALSE == err || FALSE == fd_port);
/* 设置与要处理的事件相关的文件描述符 */
ev.data.fd=fd_port;
/* 设置要处理的事件类型 */
ev.events=EPOLLET|EPOLLIN;
//ev.events=EPOLLIN;
/* 注册epoll事件 */
epoll_ctl(fd_epoll,EPOLL_CTL_ADD,fd_port,&ev);
//循环读取数据
/* 等待epoll事件的发生 */
nfds=epoll_wait(fd_epoll, events, 2, 2000);
for(i=0; i 0)
{
printf("receive data is \n");
for(i=0; i 测试代码： 见附件text_rece.c
测试结果：第一个字节由于程序时间差（时间不同步），导致接收不到，以后可以用数据头进行异步数据避免，其余数据目前 可以通过延时接收成功（但延时有弊病，假如以后在总线上有多个数据进行接收，会导致误接其他分节点的数据，或者数据过大时延时不好控制），但以后需要更改为进行分节点对应的数据的发送完成检测。
4.进行S5PV210数据类型对应内存空间的统计：
测试方法：用sizeof函数进行内存空间的打印
测试代码;见附件text_int.c
#include
int main(void)
{
int char_num,short_num,int_num,long_num,long_long_num;
char_num = sizeof(char);
short_num = sizeof(short);
int_num = sizeof(int);
long_num = sizeof(long);
long_long_num = sizeof(long long);
printf("char_num = %d", char_num);
printf("short_num = %d", short_num);
printf("int_num = %d", int_num);
printf("long_num = %d", long_num);
printf("long_long_num = %d", long_long_num);
} 测试结果：
Char = 1；
Short = 2；
Int = 4；
Long = 4；
Longlong = 8；