从我们上大学学习单片机开始的时候,我们就经常用串口打印一些调试的信息。但是我们对于linux下的串口编程了解多少呢,咱们应该怎么玩呢?
和其他设备一样,Linux也是通过设备文件来提供访问串口的功能。当需要访问串口的时候,你只需要open相应的文件。
Linux系统上一般有一个或者多个串口,而这些串口设备文件名字比较奇怪,如比下面这样
串口设备文件名
因为串口和其他设备一样,在类Unix系统中都是以设备文件的形式存在的,所以,理所当然得你可以使用open(2)系统调用/函数来访问它。
#include
#include
#include
#include
#include /* POSIX terminal control definitions */
/*
* 'open_port()' - Open serial port 1
* Returns the file descriptor on success or -1 on error.
*/
int open_port(void)
{
int fd; //文件描述符
fd = open("/dev/ttyUSB0", O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);
if (fd == -1)
{
perror("open_port: Unable to open /dev/ttyS0 -");
}
}
打开串口连接的时候,程序在open函数中除了Read+Write模式以外还指定了两个选项;
fd = open("/dev/ttyS0", O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);
标 志O_NOCTTY可以告诉UNIX这个程序不会成为这个端口上的“控制终端”。如果不这样做的话,所有的输入,比如键盘上过来的Ctrl+C中止信号等 等,会影响到你的进程。O_NDELAY标志则是告诉UNIX,这个程序并不关心DCD信号线的状态——也就是不关心端口另一端是否已经连接。如果不指定这个标志的话,除非DCD信号线上有space电压否则这个程序会一直睡眠。
配置串口
很多系统都支持POSIX终端(串口)接口。程序可以利用这个接口来改变终端的参数,比如,波特率,字符大小等等。要使用这个端口的话,你必须将头文件包含到你的程序中。这个头文件中定义了终端控制结构体和POSIX控制函数。
与串口操作相关的重要的两个POSIX函数可能就是tcgetattr(3)和tcsetattr(3)。顾名思义,这两个函数分别用来取得设设置终端的属性。调用这两个函数的时候,你需要提供一个包含着所有串口选项的termios结构体:
termios结构体成员
串口的初始化
void serial_init(int fd)
{
struct termios options;
tcgetattr(fd, &options);
options.c_cflag |= ( CLOCAL | CREAD );
options.c_cflag &= ~CSIZE;
options.c_cflag &= ~CRTSCTS;
options.c_cflag |= CS8;
options.c_cflag &= ~CSTOPB;
options.c_iflag |= IGNPAR;
options.c_iflag &= ~(ICRNL | IXON);
options.c_oflag = 0;
options.c_lflag = 0;
cfsetispeed(&options, B115200);
cfsetospeed(&options, B115200);
tcsetattr(fd,TCSANOW,&options);
}
控制选项
通过termios结构体的c_cflag成员可以控制波特率,数据的比特数,parity,停止位和硬件流控制。下面这张表列出了所有可以使用的常数。
在 传统的POSIX编程中,当连接一个本地的(不通过调制解调器)或者远程的终端(通过调制解调器)时,这里有两个选项应当一直打开,一个是CLOCAL, 另一个是CREAD。这两个选项可以保证你的程序不会变成端口的所有者,而端口所有者必须去处理发散性作业控制和挂断信号,同时还保证了串行接口驱动会读 取过来的数据字节。
设置字符大小
设置字符大小的时候,这里却没有像设置波特率那么方便的函数。所以,程序中需要一些位掩码运算来把事情搞定。字符大小以比特为单位指定:
options.c_flag &= ~CSIZE; /* Mask the character size bits */
options.c_flag |= CS8; /* Select 8 data bits */
c_iflag成员可以使用的常量
选择经典输入
经典输入是以面向行设计的。在经典输入模式中输入字符会被放入一个缓冲之中,这样可以以与用户交互的方式编辑缓冲的内容,直到收到CR(carriage return)或者LF(line feed)字符。
选择使用经典输入模式的时候,你通常需要选择ICANON,ECHO和ECHOE选项:
options.c_lflag |= (ICANON | ECHO | ECHOE);
选择原始输入
原始输入根本不会被处理。输入字符只是被原封不动的接收。一般情况中,如果要使用原始输入模式,程序中需要去掉ICANON,ECHO,ECHOE和ISIG选项:
options.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG);
输出选项
成员变量c_oflag之中包括了输出过滤选项。和输入模式相似,程序可以选择使用经过加工的或者原始的数据输出。
选择加工过的输出
通过在c_oflag成员变量中设置OPOST选项的方法程序可以选择加工过的输入。
options.c_oflag |= OPOST;
在所有选项当中,你可能只需要使用ONLCR选项来将行分隔符映射到CR-LF组合对上。其他选项主要是历史遗留,仅仅与行打印机和终端跟不上串行数据的年代有关。
选择原始输出
原始输出方式可以通过在c_oflag中重置OPOST选项来选择:
options.c_oflag &= ~OPOST;
如果OPOST选项被设置成无效的话,其他c_oflag中的选项都会失效。
设置波特率
cfsetispeed(&options, B115200); /*设置输入波特率 */
cfsetospeed(&options, B115200); /*设置输出波特率 */