Linux操作系統(tǒng)下串口設(shè)置及編程

(相關(guān)資料圖)

用戶常見的數(shù)據(jù)通信的基本方式可分為并行通信和串行通信。

并行通信是指利用多條數(shù)據(jù)傳輸線將一個(gè)資料的各位同時(shí)傳送。特點(diǎn)是傳輸速度快，適用于短距離通信，但要求傳輸速度較高的應(yīng)用場合。

串行通信是指利用一條傳輸線將資料一位位的順序傳送。特點(diǎn)是通信線路簡單，利用簡單的線纜就可以實(shí)現(xiàn)通信，減低成本，適用于遠(yuǎn)距離通信，但傳輸速度慢的應(yīng)用場合。常用的串口有RS-232-C接口（全稱是“數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備（DCE）之間串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”）。

UART控制器：可以工作在Interrupt（中斷）模式或者DMA（直接內(nèi)存訪問）模式。據(jù)有１６字節(jié)的ＦＩＦＯ（先入先出寄存器），支持最高波特率可達(dá)到２３０.４Ｋｂｐｓ。

UART操作：資料發(fā)送、資料接收、產(chǎn)生中斷、產(chǎn)生波特率、Loopback模式、紅外模式及自動(dòng)流控制模式。

串口設(shè)置包括：波特率、起始位數(shù)量、數(shù)據(jù)位數(shù)量、停止位數(shù)量和流控協(xié)議。在此可以配置波特率為115200、起始位為1b、數(shù)據(jù)位8b、停止位1b和無流控制協(xié)議。

串口一、串口二對(duì)應(yīng)設(shè)備名依次是“/dev/ttyS0”、“/dev/ttyS1”。

在Linux下對(duì)串口的讀寫可以使用簡單的“read”、“write”函數(shù)完成，不同的是需要對(duì)串口的其它參數(shù)另作設(shè)置。

6.4.2 串口設(shè)置詳情

串口設(shè)置主要是設(shè)置struct termios結(jié)構(gòu)體成員值：

#include

Struct termio

{

unsigned short c_iflag; /*輸入模式標(biāo)志*/

unsigned short c_oflag; /*輸出模式標(biāo)志*/

unsigned short c_cflag; /*控制模式標(biāo)志*/

unsigned short c_lfag; /*本地模式標(biāo)志*/

unsigned short c_line; /*line discipline*/

unsigned short c_cc[NCC]; /*control characters*/

};

通過對(duì)c_cflag的賦值，可以設(shè)置波特率、字符大小、數(shù)據(jù)位、停止位、奇偶校驗(yàn)位和硬件流控等。

設(shè)置串口屬性基本流程：

1. 保存原先串口配置

為了安全起見和以后調(diào)試程序方便，可先保存原先串口的配置，使用函數(shù)tcgetattr（fd，&oldtio）。該函數(shù)得到與fd指向?qū)ο蟮南嚓P(guān)參數(shù)，并將它們保存于lodtio引用的termios結(jié)構(gòu)中。該函數(shù)可以測(cè)試配置是否正確、該串口是否可用等。調(diào)試成功，函數(shù)返回0，失敗，函數(shù)返回-1.

if(tcgetattr(fd,&oldtio)!=0)

{

perror(“SetupSerial 1”);

return -1;

}

2. 激活選項(xiàng)有CLOCAL和CREAD

CLOCAL和CREAD分別用于本地連接和接受使能，通過位掩碼的方式激活這兩個(gè)選項(xiàng)。

Newtio.c_cflag |= CLOCAL | CREAD;

3. 設(shè)置波特率

設(shè)置波特率的函數(shù)主要有cfsetispeed和cfsetospeed。

cfsetispeed(&newtio,B115200);

cfsetospeed(&newtio,B115200);

一般地用戶需要將輸入輸出函數(shù)的波特率設(shè)置成一樣的。這幾個(gè)函數(shù)在成功時(shí)返回0，失敗-1。

4. 設(shè)置字符大小

沒有現(xiàn)成可用函數(shù)，需要位掩碼。一般先去除數(shù)據(jù)位中的位掩碼，再重新按要求設(shè)置。

options.c_cflag &= ~CSIZE; /*mask the character size bits*/

options.c_cflag |= CS8;

5. 設(shè)置奇偶校驗(yàn)位

先激活c_cflag中的校驗(yàn)位使能標(biāo)志PARENB和是否要進(jìn)行偶校驗(yàn)，同時(shí)還要激活c_iflag中的奇偶校驗(yàn)使能。如使能奇校驗(yàn)時(shí)，代碼如下：

newtio.c_cflag |= PARENB;

newtio.c_cflag |=PARODD;

newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);

而使能偶校驗(yàn)代碼為：

newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);

newtio.c_cflag |= PARENB;

newtio.c_cflag &= ~PAROOD;

6. 設(shè)置停止位

通過激活c_cflag中的CSTOPB而實(shí)現(xiàn)的。若停止位為1，則清除CSTOPB，若停止位為0，則激活CSTOPB。下面是停止位為1時(shí)的代碼：

newtio.c_cflag &= ~CSTOPB;

7. 設(shè)置最少字符和等待時(shí)間

在對(duì)接收字符和等待時(shí)間沒有特別要求的.情況下，可以將其設(shè)置為0：

newtio.c_cc[VTIME] =0;

newtio.c_cc[VMIN]=0;

8. 處理要寫入的引用對(duì)象

在串口重新設(shè)置之后，在之前要寫入的引用對(duì)象要重新處理，可調(diào)用函數(shù)tcflush(fd,queue_selector)來處理要寫入引用的對(duì)象。對(duì)于為傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，或收到但未讀取的數(shù)據(jù)，其處理方法取決于queue_selector的值。

Queue_selector可能取值：

TCIFLUSH：刷新收到的數(shù)據(jù)但不讀

TCOFLUSH：刷新寫入的數(shù)據(jù)但不傳送

TCIOLFLUSH：同時(shí)刷新收到的數(shù)據(jù)但不讀，并且刷新寫入的數(shù)據(jù)但不傳送

本例采用一：

tcflush(fd, TCIFLUSH)

9. 激活配置

用到函數(shù)tcsetattr:

函數(shù)原型：tcsetattr(fd,OPTION,&newtio);

這里的newtio就是termios類型的變量，OPTION可能的取值如下：

TCSANOW：改變的配置立即生效

TCSADRAIN：改變的配置在所有寫入fd的輸出都結(jié)束后生效

TCSAFLUSH：改變的配置自愛所有寫入fd引用對(duì)象的輸出都被結(jié)束后生效，所有已接受但為讀入的輸入都在改變發(fā)生前丟棄。

該函數(shù)調(diào)用成功返回0，失敗-1.

if((tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio))!=0)

{

perror(“com set error”);

return -1;

}

/*串口配置的完整函數(shù)，為了函數(shù)的通用性，通常將常用的選項(xiàng)都在函數(shù)中列出，可大大方便以后用戶的調(diào)試使用

*/ int set_opt(int fd,int nSpeed,int nBits,char nEvent,int nStop) { struct termios newtio,oldtio; /*

保存測(cè)試現(xiàn)有串口參數(shù)設(shè)置，在這里如果串口號(hào)等出錯(cuò)，會(huì)有相關(guān)的出錯(cuò)信息

*/ if(tcgetattr(fd,&oldtio)!=0) { perror(“SetupSerial 1”);

return -1; } bzero(&newtio,sizeof(newtio)); /*

步驟一，設(shè)置字符大小

*/ newtio.c_cflag |= CLOCAL | CREAD;

newtio.c_cflag &= ~CSIZE; /*

設(shè)置停止位

*/ switch(nBits) { case 7:

newtio.c_cflag |=CS7;

break; case 8:

newtio.c_cflag |=CS8;

break; } /*

設(shè)置奇偶校驗(yàn)位

*/ switch(nEvent) { case ‘O‘://奇數(shù)

newtio.c_cflag |= PARENB; newtio.c_cflag |=PARODD;

newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP); break； case ‘E‘://偶數(shù)

newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP); newtio.c_cflag |= PARENB;

newtio.c_cflag &= ~PARODD; case ‘N‘://無奇偶校驗(yàn)位 newtio.c_cflag &= ~PARENB; break; } /*

設(shè)置波特率

*/ 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; case 460800:

cfsetispeed(&newtio,B460800);

cfsetospeed(&newtio,B460800);

break; default:

cfsetispeed(&newtio,B9600);

cfsetospeed(&newtio,B9600);

break; } /*

設(shè)置停止位*/ if(nStop==1)

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

newtio.c_cflag |= CSTOPB; /*

設(shè)置等待時(shí)間和最小接收字符

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

處理未接受字符

*/ tcflush(fd, TCIFLUSH)； /*

激活新配置

*/ if((tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio))!=0)

{

perror(“com set error”);

return -1;

}

printf("set done!n");

return 0;

}