入门教程 Linux操作系统下串口设置及编程




入门教程 Linux操作系统下串口设置及编程

2022-07-20 20:29:09 网络知识 官方管理员

用户常见的数据通信的基本方式可分为并行通信和串行通信。

并行通信是指利用多条数据传输线将一个资料的各位同时传送。特点是传输速度快,适用于短距离通信,但要求传输速度较高的应用场合。

串行通信是指利用一条传输线将资料一位位的顺序传送。特点是通信线路简单,利用简单的线缆就可以实现通信,减低成本,适用于远距离通信,但传输速度慢的应用场合。常用的串口有RS-232-C接口(全称是数据终端设备(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)。

UART控制器:可以工作在Interrupt(中断)模式或者DMA(直接内存访问)模式。据有16字节的FIFO(先入先出寄存器),支持最高波特率可达到230.4Kbps。

UART操作:资料发送、资料接收、产生中断、产生波特率、Loopback模式、红外模式及自动流控制模式。

串口设置包括:波特率、起始位数量、数据位数量、停止位数量和流控协议。在此可以配置波特率为115200、起始位为1b、数据位8b、停止位1b和无流控制协议。

串口一、串口二对应设备名依次是/dev/ttyS0、/dev/ttyS1。

在Linux下对串口的读写可以使用简单的read、write函数完成,不同的是需要对串口的其它参数另作设置。

6.4.2串口设置详情

串口设置主要是设置structtermios结构体成员值:

#include<termios.h>

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_lfag;/*本地模式标志*/

unsignedshortc_line;/*linediscipline*/

unsignedshortc_cc[NCC];/*controlcharacters*/

};

通过对c_cflag的赋值,可以设置波特率、字符大小、数据位、停止位、奇偶校验位和硬件流控等。

设置串口属性基本流程:

1.保存原先串口配置

为了安全起见和以后调试程序方便,可先保存原先串口的配置,使用函数tcgetattr(fd,&oldtio)。该函数得到与fd指向对象的相关参数,并将它们保存于lodtio引用的termios结构中。该函数可以测试配置是否正确、该串口是否可用等。调试成功,函数返回0,失败,函数返回-1.

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

{

perror(SetupSerial1);

return-1;

}

2.激活选项有CLOCAL和CREAD

CLOCAL和CREAD分别用于本地连接和接受使能,通过位掩码的方式激活这两个选项。

Newtio.c_cflag|=CLOCAL|CREAD;

3.设置波特率

设置波特率的函数主要有cfsetispeed和cfsetospeed。

cfsetispeed(&newtio,B115200);

cfsetospeed(&newtio,B115200);

一般地用户需要将输入输出函数的波特率设置成一样的。这几个函数在成功时返回0,失败-1。

4.设置字符大小

没有现成可用函数,需要位掩码。一般先去除数据位中的位掩码,再重新按要求设置。

options.c_cflag&=~CSIZE;/*maskthecharactersizebits*/

options.c_cflag|=CS8;

5.设置奇偶校验位

先激活c_cflag中的校验位使能标志PARENB和是否要进行偶校验,同时还要激活c_iflag中的奇偶校验使能。如使能奇校验时,代码如下:

newtio.c_cflag|=PARENB;

newtio.c_cflag|=PARODD;

newtio.c_iflag|=(INPCK|ISTRIP);

而使能偶校验代码为:

newtio.c_iflag|=(INPCK|ISTRIP);

newtio.c_cflag|=PARENB;

newtio.c_cflag&=~PAROOD;

6.设置停止位

通过激活c_cflag中的CSTOPB而实现的。若停止位为1,则清除CSTOPB,若停止位为0,则激活CSTOPB。下面是停止位为1时的代码:

newtio.c_cflag&=~CSTOPB;

7.设置最少字符和等待时间

在对接收字符和等待时间没有特别要求的情况下,可以将其设置为0:

newtio.c_cc[VTIME]=0;

newtio.c_cc[VMIN]=0;

8.处理要写入的引用对象

在串口重新设置之后,在之前要写入的引用对象要重新处理,可调用函数tcflush(fd,queue_selector)来处理要写入引用的对象。对于为传输的数据,或收到但未读取的数据,其处理方法取决于queue_selector的值。

Queue_selector可能取值:

TCIFLUSH:刷新收到的数据但不读

TCOFLUSH:刷新写入的数据但不传送

TCIOLFLUSH:同时刷新收到的数据但不读,并且刷新写入的数据但不传送

本例采用一:

tcflush(fd,TCIFLUSH)

9.激活配置

用到函数tcsetattr:

函数原型:tcsetattr(fd,OPTION,&newtio);

这里的newtio就是termios类型的变量,OPTION可能的取值如下:

TCSANOW:改变的配置立即生效

TCSADRAIN:改变的配置在所有写入fd的输出都结束后生效

TCSAFLUSH:改变的配置自爱所有写入fd引用对象的输出都被结束后生效,所有已接受但为读入的输入都在改变发生前丢弃。

该函数调用成功返回0,失败-1.

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

{

perror(comseterror);

return-1;

}

/*串口配置的完整函数,为了函数的通用性,通常将常用的选项都在函数中列出,可大大方便以后用户的调试使用

*/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;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;/*

处理未接受字符

*/tcflush(fd,TCIFLUSH);/*

激活新配置

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

{

perror(comseterror);

return-1;

}

printf("setdone!\n");

return0;

}


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