嵌入式成长轨迹28 【Linux应用编程强化】【中嵌第二阶段】【linux串口应用开发】

一、串口概述
用户常见的数据通信的基本方式有两种:
并行通信;
串行通信;

串行通信是计算机常用的接口,如:RS-232-C接口。该标准规定采用一个DB25芯引脚连接器或DB9芯引脚连接器。芯片内部常具有UART控制器,其可工作于Interrupt(中断模式)或DMA(直接内存访问)模式。

 UART的操作主要包括以下几个部分:
 数据发送;
 数据接收;
 产生中断;
 产生波特率:两台机器的通信“速率”;
 Loopback模式;
 红外模式;
 自动流控模式;
 串口参数的配置主要包括:波特率、数据位、停止位、流控协议。

 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。

二、串口详细配置
   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。

   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。

   输入模式c_iflag成员控制端口接收端的字符输入处理。

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
Tcdrain          等待所有输出都被传输
tcflow           挂起传输或接收
tcflush   刷清未决输入和/或输出
Tcsendbreak  送BREAK字符
tcgetpgrp   得到前台进程组ID
tcsetpgrp   设置前台进程组ID

1串口配置流程
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;

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;

7)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);

8)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)

三 串口使用详解
   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linix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)

   然后,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);

   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);

2 读写串口
   串口的读写与普通文件一样,使用read,write函数。
 read(fd,buff,8);
 write(fd,buff,8);

//seri.c
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <errno.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <termios.h>
#include <stdlib.h>

int set_opt(int fd,int nSpeed, int nBits, char nEvent, int nStop)
{
    struct termios newtio,oldtio;
    if  ( tcgetattr( fd,&oldtio)  !=  0) { 
        perror("SetupSerial 1");
        return -1;
    }
    bzero( &newtio, sizeof( newtio ) );
    newtio.c_cflag  |=  CLOCAL | CREAD; 
    newtio.c_cflag &= ~CSIZE; 

    switch( nBits )
    {
    case 7:
        newtio.c_cflag |= CS7;
        break;
    case 8:
        newtio.c_cflag |= CS8;
        break;
    }

    switch( nEvent )
    {
    case 'O':
        newtio.c_cflag |= PARENB;
        newtio.c_cflag |= PARODD;
        newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);
        break;
    case 'E': 
        newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);
        newtio.c_cflag |= PARENB;
        newtio.c_cflag &= ~PARODD;
        break;
    case 'N':  
        newtio.c_cflag &= ~PARENB;
        break;
    }

switch( nSpeed )
    {
    case 2400:
        cfsetispeed(&newtio, B2400);
        cfsetospeed(&newtio, B2400);
        break;
    case 4800:
        cfsetispeed(&newtio, B4800);
        cfsetospeed(&newtio, B4800);
        break;
    case 9600:
        cfsetispeed(&newtio, B9600);
        cfsetospeed(&newtio, B9600);
        break;
    case 115200:
        cfsetispeed(&newtio, B115200);
        cfsetospeed(&newtio, B115200);
        break;
    default:
        cfsetispeed(&newtio, B9600);
        cfsetospeed(&newtio, B9600);
        break;
    }

    if( nStop == 1 )
        newtio.c_cflag &=  ~CSTOPB;
    else if ( nStop == 2 )
    newtio.c_cflag |=  CSTOPB;

    newtio.c_cc[VTIME]  = 0;
    newtio.c_cc[VMIN] = 0;

    tcflush(fd,TCIFLUSH);

    if((tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio))!=0)
    {
        perror("com set error");
        return -1;
    }
    printf("set done!\n");
    return 0;
}

int open_port(int fd,int comport)
{
    char *dev[]={"/dev/ttyS0","/dev/ttyS1","/dev/ttyS2"};
    long  vdisable;
    if (comport==1)
    {    fd = open( "/dev/ttyS0", O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY);
        if (-1 == fd){
            perror("Can't Open Serial Port");
            return(-1);
        }
        else 
            printf("open ttyS0 .....\n");
    }
    else if(comport==2)
    {    fd = open( "/dev/ttyS1", O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY);
        if (-1 == fd){
            perror("Can't Open Serial Port");
            return(-1);
        }
        else 
            printf("open ttyS1 .....\n");
    }
    else if (comport==3)
    {
        fd = open( "/dev/ttyS2", O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY);
        if (-1 == fd){
            perror("Can't Open Serial Port");
            return(-1);
        }
        else 
            printf("open ttyS2 .....\n");
    }
    if(fcntl(fd, F_SETFL, 0)<0)
        printf("fcntl failed!\n");
    else
        printf("fcntl=%d\n",fcntl(fd, F_SETFL,0));
    if(isatty(STDIN_FILENO)==0)
        printf("standard input is not a terminal device\n");
    else
        printf("isatty success!\n");
    printf("fd-open=%d\n",fd);
    return fd;
}

int main(void)
{
    int fd;
    int nread,i;
    char buff[]="Hello\n";

    if((fd=open_port(fd,1))<0){
        perror("open_port error");
        return;
    }
    if((i=set_opt(fd,115200,8,'N',1))<0){
        perror("set_opt error");
        return;
    }
    printf("fd=%d\n",fd);

    nread=read(fd,buff,8);
    printf("nread=%d,%s\n",nread,buff);
    close(fd);
    return;
}
原文地址:https://www.cnblogs.com/zeedmood/p/2633889.html