Linux串口编程入门

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

输出模式在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。