Linux串口编程.docx
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Linux串口编程.docx
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Linux串口编程
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EIARS-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《SerialProgrammingGuideforPOSIXOperatingSystems》
计算机串口的引脚说明
序号
信号名称
符号
流向
功能
2
发送数据
TXD
DTE→DCE
DTE发送串行数据
3
接收数据
RXD
DTE←DCE
DTE接收串行数据
4
请求发送
RTS
DTE→DCE
DTE请求DCE将线路切换到发送方式
5
允许发送
CTS
DTE←DCE
DCE告诉DTE线路已接通可以发送数据
6
数据设备准备好
DSR
DTE←DCE
DCE准备好
7
信号地
信号公共地
8
载波检测
DCD
DTE←DCE
表示DCE接收到远程载波
20
数据终端准备好
DTR
DTE→DCE
DTE准备好
22
振铃指示
RI
DTE←DCE
表示DCE与线路接通,出现振铃
串口操作
串口操作需要的头文件
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#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:
intfd;
/*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structtermios结构体的各成员值。
structtermio
{unsignedshortc_iflag;/*输入模式标志*/
unsignedshortc_oflag;/*输出模式标志*/
unsignedshortc_cflag;/*控制模式标志*/
unsignedshortc_lflag;/*localmodeflags*/
unsignedcharc_line;/*linediscipline*/
unsignedcharc_cc[NCC];/*controlcharacters*/
};
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:
structtermiosOpt;
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
*@paramfd类型int打开串口的文件句柄
*@paramspeed类型int串口速度
*@returnvoid
*/
intspeed_arr[]={B38400,B19200,B9600,B4800,B2400,B1200,B300,
B38400,B19200,B9600,B4800,B2400,B1200,B300,};
intname_arr[]={38400,19200,9600,4800,2400,1200,300,38400,
19200,9600,4800,2400,1200,300,};
voidset_speed(intfd,intspeed){
inti;
intstatus;
structtermiosOpt;
tcgetattr(fd,&Opt);
for(i=0;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("tcsetattrfd1"); return; } tcflush(fd,TCIOFLUSH); } } } 效验位和停止位的设置: 无效验 8位 Option.c_cflag&=~PARENB; Option.c_cflag&=~CSTOPB; Option.c_cflag&=~CSIZE; Option.c_cflag|=~CS8; 奇效验(Odd) 7位 Option.c_cflag|=~PARENB; Option.c_cflag&=~PARODD; Option.c_cflag&=~CSTOPB; Option.c_cflag&=~CSIZE; Option.c_cflag|=~CS7; 偶效验(Even) 7位 Option.c_cflag&=~PARENB; Option.c_cflag|=~PARODD; Option.c_cflag&=~CSTOPB; Option.c_cflag&=~CSIZE; Option.c_cflag|=~CS7; Space效验 7位 Option.c_cflag&=~PARENB; Option.c_cflag&=~CSTOPB; Option.c_cflag&=&~CSIZE; Option.c_cflag|=CS8; 设置效验的函数: /** *@brief设置串口数据位,停止位和效验位 *@paramfd类型int打开的串口文件句柄 *@paramdatabits类型int数据位取值为7或者8 *@paramstopbits类型int停止位取值为1或者2 *@paramparity类型int效验类型取值为N,E,O,,S */ intset_Parity(intfd,intdatabits,intstopbits,intparity) { structtermiosoptions; if(tcgetattr(fd,&options)! =0){ perror("SetupSerial1"); return(FALSE); } options.c_cflag&=~CSIZE; switch(databits)/*设置数据位数*/ { case7: options.c_cflag|=CS7; break; case8: options.c_cflag|=CS8; break; default: fprintf(stderr,"Unsupporteddatasize\n");return(FALSE); } switch(parity) { case'n': case'N': options.c_cflag&=~PARENB;/*Clearparityenable*/ options.c_iflag&=~INPCK;/*Enableparitychecking*/ break; case'o': case'O': options.c_cflag|=(PARODD|PARENB);/*设置为奇效验*/ options.c_iflag|=INPCK;/*Disnableparitychecking*/ break; case'e': case'E': options.c_cflag|=PARENB;/*Enableparity*/ options.c_cflag&=~PARODD;/*转换为偶效验*/ options.c_iflag|=INPCK;/*Disnableparitychecking*/ break; case'S': case's': /*asnoparity*/ options.c_cflag&=~PARENB; options.c_cflag&=~CSTOPB;break; default: fprintf(stderr,"Unsupportedparity\n"); return(FALSE); } /*设置停止位*/ switch(stopbits) { case1: options.c_cflag&=~CSTOPB; break; case2: options.c_cflag|=CSTOPB; break; default: fprintf(stderr,"Unsupportedstopbits\n"); return(FALSE); } /*Setinputparityoption*/ if(parity! ='n') options.c_iflag|=INPCK; tcflush(fd,TCIFLUSH); options.c_cc[VTIME]=150;/*设置超时15seconds*/ options.c_cc[VMIN]=0;/*UpdatetheoptionsanddoitNOW*/ if(tcsetattr(fd,TCSANOW,&options)! =0) { perror("SetupSerial3"); 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(RawMode)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 charbuffer[1024]; intLength; intnByte; 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(RawMode)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。 charbuff[1024]; intLen; intreadByte=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。 **********************************************************************/ #defineFALSE-1 #defineTRUE0 /*********************************************************************/ intOpenDev(char*Dev) { intfd=open(Dev,O_RDWR);//|O_NOCTTY|O_NDELAY if(-1==fd) { perror("Can'tOpenSerialPort"); return-1; } else returnfd; } intmain(intargc,char**argv){ intfd; intnread; charbuff[512]; char*dev="/dev/ttyS1";//串口二 fd=OpenDev(dev); set_speed(fd,19200); if(set_Parity(fd,8,1,'N')==FALSE){ printf("SetParityError\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); return0; } 参考资料 ∙ SerialProgrammingGuideforPOSIXOperatingSystems ∙ Linux的源代码 ∙ 代码下载: 代码 以上文章转自IBMLinux技术资料库。 下面给出了串口配置的完整的函数。 通常,为了函数的通用性,通常将常用的选项都在函数中列出,这样可以大大方便以后用户的调试使用。 该设置函数如下所示: intset_opt(intfd,intnSpeed,intnBits,charnEvent,intnStop) { structtermiosnewtio,oldtio; /*保存测试现有串口参数设置,在这里如果串口号等出错,会有相关的出错信息*/ if(tcgetattr(fd,&oldtio)! =0){ perror("SetupSerial1"); return-1; } bzero(&newtio,sizeof(newtio)); /*步骤一,设置字符大小*/ newtio.c_cflag|=CLOCAL|CREAD; newtio.c_cflag&=~CSIZE; /*设置停止位*/ switch(nBits) { case7: newtio.c_cflag|=CS7; break; case8: newtio.c_cflag|=CS8; break; } /*设置奇偶校验位*/ switch(nEvent) { case'O': //奇数 newtio.c_cflag|=PARENB; newtio.c_cflag|=PARODD; newtio.c_iflag|=(INPCK|ISTRIP); break; case'E': //偶数 newtio.c_iflag|=(INPCK|ISTRIP); newtio.c_cflag|=PARENB; newtio.c_cflag&=~PARODD; break; case'N': //无奇偶校验位 newtio.c_cflag&=~PARENB; break; } /*设置波特率*/ switch(nSpeed) { case2400: cfsetispeed(&newtio,B2400); cfsetospeed(&newtio,B2400); break; case4800: cfsetispeed(&newtio,B4800); cfsetospeed(&newtio,B4800); break; case9600: cfsetispeed(&newtio,B9600); cfsetospeed(&newtio,B9600); break; case115200: cfsetispeed(&newtio,B115200); cfsetospeed(&newtio,B115200); break; case460800: cfsetispeed(&newtio,B460800); cfsetospeed(&newtio,B460800); break; default: cfsetispeed(&newtio,B9600); cfsetospeed(&newtio,B9600); break; } /*设置停止位*/ if(nStop==1) newtio.c_cflag&=~CSTOPB; elseif(nStop==2) newtio.c_cflag|=CSTOPB; /*设置等待时间和最小接收字符*/ newtio.c_cc[VTIME]=0; newtio.c_cc[VMIN]=0; /*处理未接收字符*/ tcflush(fd,TCIFLUSH); /*激活新配置*/ if((tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio))! =0) { perror("comseterror"); return-1; } printf("setdone! \n"); return0; } 下面给出了一个完整的打开串口的函数,同样写考虑到了各种不同的情况。 程序如下所示: /*打开串口函数*/ intopen_port(intfd,intcomport) { char*dev[]={"/dev/ttyS0","/dev/ttyS1","/dev/ttyS2"}; longvdisable; if(comport==1)//串口1 {fd=open("/dev/ttyS0",O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY); if(-1==fd){ perror("Can'tOpenSerialPort"); return(-1); } } elseif(comport==2)//串口2 {fd=open("/dev/ttyS1",O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY); if(-1==fd){ perror("Can'tOpenSerialPort"); return(-1); } } elseif(comport==3)//串口3 { fd=open("/dev/ttyS2",O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY); if(-1==fd){ perror("Can'tOpenSerialPort"); return(-1); } } /*恢复串口为阻塞状态*/ if(fcntl(fd,F_SETFL,0)<0) printf("fcntlfailed! \n"); else printf("fcntl=%d\n",fcntl(fd,F_SETFL,0)); /*测试是否为终端设备*/ if(isatty(STDIN_FILENO)==0) printf("standardinputisnotaterminaldevice\n"); else printf("isattysuccess! \n"); printf("fd-open=%d\n",fd); returnfd; } 从串口中读取数据 intread_datas(intfd,char*rcv_buf,intrcv_wait) { intretval; fd_setrfds; structtimevaltv; intret,pos; tv.tv_sec=rcv_wait;//wait2.5s tv.tv_usec=0;
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