linux串口应用开发

linux串口应用开发

2009年10月20日 星期二 14:16

1、串口概述     用户常见的数据通信的基本方式有两种：并行通信和串行通信。     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；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。 2、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。 串口设置由下面结构体实现： Struct termios { tcflag_t c_iflag; /*input flags */ tcflag_t c_oflag; /*output flags */ tcflag_t c_cflag; /*control flags */ tcflag_t c_lflag; /*local flags */ cc_t   c_cc[NCCS]; /*control characters */ };     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或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 2.1 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cfsetispeed和cfsetospeed函数。              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; 7. 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; 8. 处理要写入的引用对象     tcflush函数刷清输入缓存（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参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 刷清输入和输出队列。 9. 激活配置。在完成配置后，需激活配置使其生效。使用tcsettattr()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。 3. 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。 3.1 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); 3.2 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);     Example: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); // fd=3; nread=read(fd,buff,8); printf("nread=%d,%s/n",nread,buff); close(fd);