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資深程序員告訴你串口配置的詳細(xì)流程，不容錯(cuò)過(guò)
時(shí)間：2018-06-20 來(lái)源：未知
1，按照通信的基本方式分類，可以分為以下兩類：
1)并行通信
2)串行通信兩種。
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。它的特點(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(chǎng)合。
串行通信是指利用一條傳輸線將資料一位位地順序傳送。特點(diǎn)是通信線路簡(jiǎn)單，利用
簡(jiǎn)單的線纜就可實(shí)現(xiàn)通信，降低成本，適用于遠(yuǎn)距離通信，但傳輸速度慢的應(yīng)用場(chǎng)合。
那么接下來(lái)我們就來(lái)分析串口設(shè)置：
一般情況下，我們對(duì)串口中最基本的包括：波特率設(shè)置，校驗(yàn)位和停止位設(shè)置。然而串口的設(shè)置主要是設(shè)置struct termios結(jié)構(gòu)體的各成員值，如下所示：
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_lflag; /*本地模式標(biāo)志 */
unsigned char c_line; /* line discipline */
unsigned char c_cc[NCC]; /* control characters */
};
在這個(gè)結(jié)構(gòu)中最為重要的是c_cflag，通過(guò)對(duì)它的賦值，用戶可以設(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。另外c_iflag 和c_cc 也是比較常用的標(biāo)志。
波特率：即每秒傳輸?shù)奈粩?shù)，一般情況下有以下幾種：
B0 0波特率(放棄DTR)
B1800 1800波特率
B2400 2400波特率
B4800 4800波特率
B9600 9600波特率
B19200 19200波特率
B38400 38400波特率
B57600 57600波特率
B115200 115200波特率
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;
break;
case 'N': //無(wú)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;
/*處理未接收字符*/
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;
}
在配置完串口的相關(guān)屬性后，就可對(duì)串口進(jìn)行打開(kāi)，讀寫(xiě)操作了。其使用方式與文件操作一樣，區(qū)別在于串口是一個(gè)終端設(shè)備。
2，打開(kāi)串口：
串口位于/dev中，可作為標(biāo)準(zhǔn)文件的形式打開(kāi)，其中：
串口1 /dev/ttyS0
串口2 /dev/ttyS1
fd = open( "/dev/ttyS0", O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY);
Open函數(shù)中除普通參數(shù)外，另有兩個(gè)參數(shù)O_NOCTTY和O_NDELAY。
O_NOCTTY: 通知linix系統(tǒng)，這個(gè)程序不會(huì)成為這個(gè)端口的控制終端。
O_NDELAY: 通知Linux系統(tǒng)不關(guān)心DCD信號(hào)線所處的狀態(tài)(端口的另一端是否激活或者停止)。
然后，恢復(fù)串口的狀態(tài)為阻塞狀態(tài)，用于等待串口數(shù)據(jù)的讀入。用fcntl函數(shù)：
fcntl(fd, F_SETFL, 0);
接著，測(cè)試打開(kāi)的文件描述府是否引用一個(gè)終端設(shè)備，以進(jìn)一步確認(rèn)串口是否正確打開(kāi)。
isatty(STDIN_FILENO);
串口的讀寫(xiě)與普通文件一樣，使用read,write函數(shù)。
read(fd,buff,8);
write(fd,buff,8);
3，linux串口編程需要的頭文件
#include //標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出定義
#include //標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫(kù)定義
#include //Unix標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)定義
#include
#include
#include //文件控制定義
#include //POSIX中斷控制定義
#include //錯(cuò)誤號(hào)定義
4，設(shè)置數(shù)據(jù)位、停止位和校驗(yàn)位
以下是幾個(gè)數(shù)據(jù)位、停止位和校驗(yàn)位的設(shè)置方法：(以下均為1位停止位)
8位數(shù)據(jù)位、無(wú)校驗(yàn)位：
Opt.c_cflag &= ~PARENB;
Opt.c_cflag &= ~CSTOPB;
Opt.c_cflag &= ~CSIZE;
Opt.c_cflag |= CS8;
7位數(shù)據(jù)位、奇校驗(yàn)：
Opt.c_cflag |= PARENB;
Opt.c_cflag |= PARODD;
Opt.c_cflag &= ~CSTOPB;
Opt.c_cflag &= ~CSIZE;
Opt.c_cflag |= CS7;
7位數(shù)據(jù)位、偶校驗(yàn)：
Opt.c_cflag |= PARENB;
Opt.c_cflag &= ~PARODD;
Opt.c_cflag &= ~CSTOPB;
Opt.c_cflag &= ~CSIZE;
Opt.c_cflag |= CS7;
7位數(shù)據(jù)位、Space校驗(yàn)：
Opt.c_cflag &= ~PARENB;
Opt.c_cflag &= ~CSTOPB;
Opt.c_cflag &= ~CSIZE;
Opt.c_cflag |= CS7;
5，某些設(shè)置項(xiàng)
在上面我們看到一些比較特殊的設(shè)置，下面簡(jiǎn)述一下他們的作用。
c_cc數(shù)組的VSTART和VSTOP元素被設(shè)定成DC1和DC3，代表ASCII標(biāo)準(zhǔn)的XON和XOFF字符，如果在傳輸這兩個(gè)字符的時(shí)候就傳不過(guò)去，需要把軟件流控制屏蔽，即：
Opt.c_iflag &= ~ (IXON | IXOFF | IXANY);
有時(shí)候，在用write發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)沒(méi)有鍵入回車，信息就發(fā)送不出去，這主要是因?yàn)槲覀冊(cè)谳斎胼敵鰰r(shí)是按照規(guī)范模式接收到回車或換行才發(fā)送，而更多情況下我們是不必鍵入回車或換行的。此時(shí)應(yīng)轉(zhuǎn)換到行方式輸入，不經(jīng)處理直接發(fā)送，設(shè)置如下：
Opt.c_lflag &= ~ (ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG);
還存在這樣的情況：發(fā)送字符0X0d的時(shí)候，往往接收端得到的字符是0X0a，原因是因?yàn)樵诖谠O(shè)置中c_iflag和c_oflag中存在從NL-CR和CR-NL的映射，即串口能把回車和換行當(dāng)成同一個(gè)字符，可以進(jìn)行如下設(shè)置屏蔽之：
Opt.c_iflag &= ~ (INLCR | ICRNL | IGNCR);
Opt.c_oflag &= ~(ONLCR | OCRNL);
注意：控制符VTIME和VMIN之間有復(fù)雜的關(guān)系。VTIME定義要求等待的時(shí)間(百毫米，通常是unsigned char變量)，而VMIN定義了要求等待的最小字節(jié)數(shù)(相比之下，read函數(shù)的第三個(gè)參數(shù)指定了要求讀的最大字節(jié)數(shù))。
如果VTIME=0，VMIN=要求等待讀取的最小字節(jié)數(shù)，read必須在讀取了VMIN個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)或者收到一個(gè)信號(hào)才會(huì)返回。
如果VTIME=時(shí)間量，VMIN=0，不管能否讀取到數(shù)據(jù)，read也要等待VTIME的時(shí)間量。
如果VTIME=時(shí)間量，VMIN=要求等待讀取的最小字節(jié)數(shù)，那么將從read讀取第一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，并會(huì)在讀取到VMIN個(gè)字節(jié)或者VTIME時(shí)間后返回。
如果VTIME=0，VMIN=0，不管能否讀取到數(shù)據(jù)，read都會(huì)立即返回
讀寫(xiě)串口
發(fā)送數(shù)據(jù)方式如下，write函數(shù)將返回寫(xiě)的位數(shù)或者當(dāng)錯(cuò)誤時(shí)為-1。
char buffer[1024];
int length;
int nByte;
nByte = write(fd, buffer, length);
讀取數(shù)據(jù)方式如下，原始數(shù)據(jù)模式下每個(gè)read函數(shù)將返回實(shí)際串口收到的字符數(shù)，如果串口中沒(méi)有字符可用，回叫將會(huì)阻塞直到以下幾種情況：有字符進(jìn)入;一個(gè)間隔計(jì)時(shí)器失效;錯(cuò)誤發(fā)送。
在打開(kāi)串口成功后，使用fcntl(fd, F_SETFL, FNDELAY)語(yǔ)句，可以使read函數(shù)立即返回而不阻塞。FNDELAY選項(xiàng)使read函數(shù)在串口無(wú)字符時(shí)立即返回且為0。
char buffer[1024];
int length;
int readByte;
readByte = read(fd, buffer, len);
注 意：設(shè)置為原始模式傳輸數(shù)據(jù)的話，read函數(shù)返回的字符數(shù)是實(shí)際串口收到的字符數(shù)。Linux下直接用read讀串口可能會(huì)造成堵塞，或者數(shù)據(jù)讀出錯(cuò) 誤，此時(shí)可使用tcntl或者select等函數(shù)實(shí)現(xiàn)異步讀取。用select先查詢com口，再用read去讀就可以避免上述錯(cuò)誤。
6，關(guān)閉串口
串口作為文件來(lái)處理，所以一般的關(guān)閉文件函數(shù)即可：
close(fd);
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