linux下串口的使用

最新推荐文章于 2025-09-11 16:14:00 发布

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#串口 #at91sam9260

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本文详细介绍了在Linux系统中如何使用串口，包括打开、设置波特率、配置串口信息、读写数据以及注册和配置485串口。通过示例代码展示了如何操作设备文件来控制串口，并提到了在特定情况下处理串口通信问题的方法。

1、串口定义

串行接口简称串口，也称串行通信接口（通常指COM接口），是采用串行通信方式的扩展接口。

2、Linux下的使用

在Linux下操作、控制串口是通过操作设备文件进行的，可在/dev目录下看到串口设备文件，如ttyS0、ttyS1等。在应该程序中操作串口可进行以下步骤：

打开串口

int comfd;

comfd = open("/dev/ttyS2", O_RDWR | O_NOCTTY | O_NONBLOCK);

if (comfd <0 )

{

perror("Can't Open Serial Port");

return -1;

}

else {

return fd;

}

设置串口波特率

set_baud(comfd , 9600); //设置波特率为9600

set_baud（）函数定义如下：

int baud_arr[] = { B38400, B19200, B9600, B4800, B2400, B1200, B300,

B38400, B19200, B9600, B4800, B2400, B1200, B300, };

int name_arr[] = {38400, 19200, 9600, 4800, 2400, 1200, 300, 38400,

19200, 9600, 4800, 2400, 1200, 300, };

void set_baud(int fd, int baud){

int i;

int status;

struct termios Opt;

tcgetattr(fd, &Opt);

for ( i= 0; i < sizeof(speed_arr) / sizeof(int); i++) {

if (baud== name_arr[i]) {

tcflush(fd, TCIOFLUSH);

cfsetispeed(&Opt, baud_arr[i]);

cfsetospeed(&Opt, baud_arr[i]);

status = tcsetattr(fd, TCSANOW, &Opt);

if (status != 0) {

perror("tcsetattr fd");

return;

}

tcflush(fd,TCIOFLUSH);

}

设置串口信息

struct termios tio;

if ( tcgetattr( fd,&options) != 0) {

perror("SetupSerial 1");

return 0;

}

set_Parity(&tio,8,1,'N'); //设置数据位为8，停止位为1，无校验

set_Flag(&tio,10,0,0);//设置VTIME时间为10，VMIN大小为0，无流控

set_Parity函数如下：

void set_Parity(struct termios *tio,uint32_t databit,uint32_t stopbit,char parity)

{

tio->c_cflag &= ~CSIZE;

switch (databit) /*设置数据位数*/

{

case 7:

tio->c_cflag |= CS7;

break;

case 8:

tio->c_cflag |= CS8;

break;

default:

fprintf(stderr,"Unsupported data size%d\n",databit);

return;

}

switch (parity)

{

case 'n':

case 'N':

tio->c_cflag &= ~PARENB; /* Clear parity enable */

tio->c_iflag &= ~INPCK; /* Enable parity checking */

break;

case 'o':

case 'O':

tio->c_cflag |= (PARODD | PARENB); /* 设置为奇效验*/

tio->c_iflag |= INPCK; /* Disnable parity checking */

break;

case 'e':

case 'E':

tio->c_cflag |= PARENB; /* Enable parity */

tio->c_cflag &= ~PARODD; /* 转换为偶效验*/

tio->c_iflag |= INPCK; /* Disnable parity checking */

break;

case 's':

case 'S': /*as no parity*/

tio->c_cflag &= ~PARENB;

tio->c_cflag &= ~CSTOPB;

break;

default:

fprintf(stderr,"Unsupported parity\n");

return;

}

/* 设置停止位*/

switch (stopbit)

{

case 1:

tio->c_cflag &= ~CSTOPB;

break;

case 2:

tio->c_cflag |= CSTOPB;

break;

default:

fprintf(stderr,"Unsupported stop bits\n");

return;

}

set_Flag()函数如下：

void set_Flag(struct termios *tio,uint32_t timeout,uint32_t bufout,uint32_t fcon)

{

switch (fcon) /*设置数据流控*/

{

case 0:

tio->c_cflag&=~CRTSCTS;

break;

case 1:

tio->c_cflag |= CRTSCTS;

break;

default:

fprintf(stderr,"Unsupported FlowControl\n");

return;

}

tio->c_lflag=0;

tio->c_cflag|=CREAD|CLOCAL;

tio->c_iflag|=IGNPAR;

tio->c_cc[VTIME]=timeout;

tio->c_cc[VMIN]=bufout;

}

注：函数中的VTIME指定了等待的时间，VMIN指定了读取字符的最小数量。它们不同组合地取值会得到不同的结果，分别如下：

（1）当VTIME>0，VMIN>0时。read调用将保持阻塞直到读取到第一个字符，读到了第一个字符之后开始计时，此后若时间到了VTIME或者时间未到但已读够了VMIN个字符则会返回；若在时间未到之前又读到了一个字符（但此时读到的总数仍不够VMIN）则计时重新开始。

（2）当VTIME>0，VMIN=0时。read调用读到数据则立即返回，否则将为每个字符最多等待VTIME时间。

（3）当VTIME=0，VMIN>0时。read调用一直阻塞，直到读到VMIN个字符后立即返回。

（4）若在open或fcntl设置了O_NDELALY或O_NONBLOCK标志，read调用不会阻塞而是立即返回，那么VTIME和VMIN就没有意义，效果等同于与把VTIME和VMIN都设为了0。

使用串口读写数据：

char iobuf[100];

read(comfd, iobuf, 50)；//读50个子节数据

write(comfd, iobuf, 50)；//写50个子节数据

关闭串口

close(comfd);

3、注册多个串口

以内核版本为Linux-2.6.36、AT91SAM9260平台为例，内核默认注册了3个串口，一个终端调试串口ttyS0，两个232串口ttyS1、ttyS2，现在再注册ttyS3、ttyS4这两个串口，在内核源码/linux-2.6.36/arch/arm/mach-at91/board-sam9260ek.c中的__init ek_map_io（）函数中添加以下红色字体：

static void __init ek_map_io(void)

{

/* Initialize processor: 18.432 MHz crystal */

at91sam9260_initialize(18432000);

/* DGBU on ttyS0. (Rx & Tx only) */

at91_register_uart(0, 0, 0);

/* USART0 on ttyS1. (Rx, Tx, CTS, RTS, DTR, DSR, DCD, RI) */

/* USART1 on ttyS2. (Rx, Tx, RTS, CTS) */

at91_register_uart(AT91SAM9260_ID_US1,2,ATMEL_UART_CTS| ATMEL_UART_RTS);

/* USART2 on ttyS3. (Rx, Tx) */

at91_register_uart(AT91SAM9260_ID_US2, 3, 0);

/* USART3 on ttyS4. (Rx, Tx, RTS) */

at91_register_uart(AT91SAM9260_ID_US3, 4, ATMEL_UART_RTS);

/* set serial console to ttyS0 (ie, DBGU) */

at91_set_serial_console(0);

}

重新编译内核，下载到设备上，进入系统后，在/dev目录下会看到新生成的ttyS3、ttyS4这两个设备节点，在应用程序中便可使用这两个串口。

4、设置485串口

以设置ttyS4为485串口为例，在内核源码/linux-2.6.36/drivers/serial/atmel_serial.c的atmel_set_termios（）函数中添加以下红色字体：

static void atmel_set_termios(struct uart_port *port, struct ktermios *termios,

struct ktermios *old)

{

unsigned long flags;

unsigned int mode, imr, quot, baud;

/* Get current mode register */

mode = UART_GET_MR(port) & ~(ATMEL_US_USCLKS | ATMEL_US_CHRL

| ATMEL_US_NBSTOP | ATMEL_US_PAR);

if (port->line==4){

mode = UART_GET_MR(port) & ~(ATMEL_US_USMODE);

mode |= ATMEL_US_USMODE_RS485;

}

baud = uart_get_baud_rate(port, termios, old, 0, port->uartclk / 16);

quot = uart_get_divisor(port, baud);

.........................................................................

}

在使用485串口传输数据中，测试发现有乱码的出现，需要把485串口DMA模式去掉，在/linux-2.6.36/arch/arm/mach-at91/at91sam9260_devices.c文件中把atmel_uart_data uart3_data结构中use_dma_tx、use_dma_rx的值由1改为0，别外添加以下红色字体代码、在发送数据时增加延时处理，如以下代码所示：