Linux下串口程序开发

1、Linux下串口程序开发串行口是计算机一种常用的接口，具有连接线少，通讯简单，得到广泛的 使用。常用的串口是 RS-232-C接口(又称EIA RS-232-C)它是在1970年由美国电 子工业协会(EIA)联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制 定的用于串行通讯的标准。它的全名是数据终端设备(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 该标准规定采用一个 25个脚的 DB25连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平 加以规定。传输距离在码元畸变小于 4%的情况下，传输电缆长度应为 50英尺。在linux文件中，所有的设备文件一般

2、都位于/dev下，其中串口一、串口二 分别对应的设备名依次为“ /dev/ttyS0”、“/dev/ttyS1”，可以查看在/dev下的文件 以确认。在linux下面对于串口的读写就可以通过简单的 read write函数来完成， 所不同的是只是需要对串口的其他参数另坐配置。1. 串口编程需要用到的头文件#include /标准输入输岀定义#include #include /文件控制定义，主要完成串口通信中对文件的读写操作#include / linux标准函数定义#include #include / POSIX终端控制定义#include #include 2. 串口终端函数2.1打开串

3、口设备int fd ；char *device = /dev/tts/0;/设备路径，初始使用UART0for(t=1;t (t+1)device = argvt+1;if(!strcmp(device,/dev/tts/1)/ 不允许使用 UART1，因为它已和 PC相连printf(can not use /dev/tts/1n);return -1;fd = open(device, O_RDWR);/ 打开设备if (fd 0)/设备打开失败printf(open device errorn);return -1;2.2设置串口最基本的串口设置包括波特率设置，校验位和停止位设置。实际上

4、串口的设置只要是设置Struct termios（）结构体中各成员的值。struct termiounsigned shortc_iflag;/*输入模式标志*/unsigned shortc_oflag;/*输岀模式标志 */unsigned shortc_cflag;/*控制模式标志*/unsigned shortc_lflag;/* local mode flags */unsigned charc_line;/* line discipline */unsigned char;c_ccNCC;/* control characters */2.2.1波特率设置struct termio

5、s Opt; tcgetattr(fd, & Opt); cfsetispeed(&Opt,B192OO); cfsetospeed(&Opt,B19200); tcsetattr(fd,TCANOW, &Opt);/得到当前串口的参数/* 设置为 19200Bps*/激活新配置设置波特率的例子函数:*brief 设置串口通信速率*param fd 类型int 打开串口的文件句柄*paramspeed类型 int 串口速度*returnvoid*/int speed_arr = B38400, B19200, B9600, B4800, B2400, B1200, B300, B38400,

6、B19200, B9600, B4800, B2400, B1200, B300, ;300, 38400,int name_arr = 38400,19200,9600,4800,2400,1200,19200,9600, 4800, 2400, 1200,300, ;void set_speed(int fd, int speed)inti;intstatus;struct termiosOpt;tcgetattr(fd, & Opt);for ( i= 0; i sizeof(speed_arr) / sizeof(int);i+) if (speed = name_arri) tcfl

7、ush(fd, TCIOFLUSH); cfsetispeed(&Opt, speed_arri); cfsetospeed(&Opt, speed_arri);status = tcsetattr(fd1, TCSANOW, & Opt);if (status != 0) perror(tcsetattr fd1);return;tcflush(fd,TCIOFLUSH);2.2.2校验位和停止位设置*brief设置串口数据位，停止位和效验位*paramfd类型 int打开的串口文件句柄*paramdatabits类型int数据位取值为7或者8*paramstopbits类型 int停止位取

8、值为1或者2*paramparity类型 int效验类型取值为N,E,O,S*/int set_Parity(int fd,int databits,int stopbits,int parity)struct termios options;if ( tcgetattr( fd,&options)!=0) / 得到当前串口的参数perror(SetupSerial 1); return(FALSE);/设置字符大小options.c_cflag &=CSIZE;switch (databits) /*设置数据位数 */case 7:options.c_cflag |= CS7;break;c

9、ase 8:options.c_cflag |= CS8;break;default:fprintf(stderr,Unsupported data sizen); return (FALSE);/设置奇偶校验位switch (parity)case n:/无奇偶校验位case N:/* Clear parity enable */options.c_cflag &=PARENB; break;case o:case O:options.c_cflag |= (PARODD | PARENB); /*options.c_iflag |= INPCK; break;case e:case E:o

10、ptions.c_cflag |= PARENB; options.c_cflag &=PARODD; options.c_iflag |= INPCK; break;case S:/ Space 校验case s:/*as no parity*/options.c_cflag &=PARENB; options.c_cflag &=CSTOPB;设置为奇效验*/ INPCK:奇偶校验使能/* Enable parity */*转换为偶效验*/* Disnable parity checking */options.c_iflag |= INPCK; break;default:fprintf

11、(stderr,Unsupported parityn);return (FALSE);/设置停止位switch (stopbits)case 1:options.c_cflag &=CSTOPB;/ 1 个停止位break;case 2:options.c_cflag |= CSTOPB;/ 2 个停止位break;default:fprintf(stderr,Unsupported stop bitsn);return (FALSE);/处理未接收的字符tcflush(fd,TCIFLUSH);/设置等待时间和最小接收字符options.c_ccVTIME = 150; /*设置超时 15

12、 seconds*/options.c_ccVMIN = 0; /* Update the options and do it NOW */激活新配置if (tcsetattr(fd,TCSANOW,&options) != 0)perror(SetupSerial 3);return (FALSE);return (TRUE);2.2.3模式设置需要注意的是，如果不是开发终端之类的，只是串口传输数据，而不需要 串口来处理，那么使用原始模式(Raw Mode)方式来通信。newtio.c_lflag &=(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG); /原始数据输入newtio

13、.c_oflag &=(OPOST); /原始数据输出224串口配置实例void init_ttyS(int fd)struct termios newtio;bzero (&newtio, sizeof(newtio);/得到当前串口的参数tcgetattr(fd, &newtio);/将输入波特率设为19200/将输出波特率设为19200cfsetispeed(&newtio, B19200); cfsetospeed(&newtio, B19200);/使能接收并使能本地状态newtio.c_cflag |= (CLOCAL | CREAD);/无校验8位数据位1位停止位newtio.c

14、_cflag &=PARENB;newtio.c_cflag &=CSTOPB;newtio.c_cflag &=CSIZE;/ 8个数据位newtio.c_cflag |= CS8;/原始数据输入newtio.c_lflag &=(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG); newtio.c_oflag &=(OPOST);/设置等待时间和最小接收字符数newtio.c_ccVTIME= 0;newtio.c_ccVMIN= 0;/处理未接收的字符tcflush(fd, TCIFLUSH);/激活新配置tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio);2.3读串口

15、读取串口数据使用文件操作read函数读取，如果设置为原始模式(Raw Mode)传输数据，那么read函数返回的字符数是实际串口收到的字符数char buff1024;int Len;int readByte = read(fd,buff,Len);可以使用操作文件的函数来实现异步读取，如fcntl，或者select等来操作void SERIAL_RX(void)/ read(fd, RXBUF , RX_len);#if 1int ret,n,pos,retval;fd_set rfds;struct timeval tv ;pos = 0;/指向接收缓冲for(n = 0; n RX_le

16、n; n+)RXBUFn = 0xFF;FD_ZERO(&rfds);清空串口接收端口集FD_SET(fd,&rfds);设置串口接收端口集tv.tv_sec = 2;tv.tv_usec = 0;while(FD_ISSET(fd,& rfds) /检测串口是否有读写动作/每次循环都要清空，否则不会检测到有变化FD_ZERO(&rfds);清空串口接收端口集FD_SET(fd,&rfds);设置串口接收端口集retval = select(fd+1,&rfds,NULL,NULL, &tv);if(retval = -1)perror(select();break;else if(retva

17、l)/判断是否还有数据sleep( 2);ret = read(fd, RXBUF, RX_len);pos += ret;printf(ret = %d n,ret);if(RXBUFpos-2 = r) & (RXBUFpos-1 = n) /确实接收到了数据，并打印岀来FD_ZERO (&rfds);FD_SET(fd，&rfds);retval = select(fd+1,&rfds,NULL,NULL, &tv);if(!retval)/no datasbreak;elsebreak;Linux下直接用read读串口可能会造成堵塞，或数据读出错误。然而用select 先查询com 口

18、，再用read去读就可以避免，并且当com 口延时时，程序可以退 出，这样就不至于由于com 口堵塞，程序就死了。Select的函数格式(我所说的是Unix系统下的伯克利socket编程，和windows下的有区别，一会儿说明)：struct fd_set可以理解为一个集合，这个集合中存放的是文件描述符(file descriptor)，即文件句柄，这可以是我们所说的普通意义的文件，当然Unix下任何设备、管道、FIFO等都是文件形式，全部包括在内，所以毫无疑问一个socket就是一个文件， socket句柄就是一个文件描述符。fd_set集合可以通过一些宏由人为来操作，比 如：? FD_ZE

19、RO(fd_set *set):清除一个文件描述符集；? FD_SET(i nt fd, fd_set *set):将一个文件描述符加入文件描述符集中;? FD_CLR(i nt fd, fd_set *set):将一个文件描述符从文件描述符集中清除；? FD_ISSET(int fd, fd_set *set):检查集合中指定的文件描述符是否可以 读写。一会儿举例说明。struct timeval是一个大家常用的结构，用来代表时间值，有两个成员，一个是秒数，另 一个是毫秒数。struct timevallong tv_sec;long tv_unsec;具体解释select的参数：int m

20、axfdp是一个整数值，是指集合中所有文件描述符的范围，即所有文件描述符的 最大值加1，不能错！在 Windows中这个参数的值无所谓，可以设置不正确。fd_set *readfds是指向fd_set结构的指针，这个集合中应该包括文件描述符，我们是要监 视这些文件描述符的读变化的，即我们关心是否可以从这些文件中读取数据了， 如果这个集合中有一个文件可读，select就会返回一个大于0的值，表示有文件 可读，如果没有可读的文件，则根据timeout参数再判断是否超时，若超出timeout 的时间，select返回0,若发生错误返回负值。可以传入NULL值，表示不关心任何文件的读变化。fd_set

21、 *writefds是指向fd_set结构的指针，这个集合中应该包括文件描述符，我们是要监 视这些文件描述符的写变化的，即我们关心是否可以向这些文件中写入数据了， 如果这个集合中有一个文件可写，select就会返回一个大于0的值，表示有文件 可写，如果没有可写的文件，则根据timeout参数再判断是否超时，若超出timeout 的时间，select返回0,若发生错误返回负值。可以传入NULL值，表示不关心任何文件的写变化。fd set *errorfds同上面两个参数的意图，用来监视文件错误异常struct timeval* timeout是select的超时时间，这个参数至关重要，它可以使

22、select处于三种状态， 第一，若将NULL以形参传入，即不传入时间结构，就是将select置于阻塞状态， 一定等到监视文件描述符集合中某个文件描述符发生变化为止；第二，若将时间值设为0秒0毫秒，就变成一个纯粹的非阻塞函数，不管文件描述符是否有变化， 都立刻返回继续执行，文件无变化返回 0,有变化返回一个正值；第三，timeout 的值大于0，这就是等待的超时时间，即select在timeout时间内阻塞，超时时间 之内有事件到来就返回了，否则在超时后不管怎样一定返回，返回值同上述。返回值：负值：select错误 正值：某些文件可读写或出错 0：等待超时，没有可读 写或错误的文件在有了 se

23、lect后可以写出像样的网络程序来！举个简单的例子，就是从网络 上接受数据写入一个文件中。一般来说，在使用select函数之前，首先使用FD_ZERO和FD_SET来初始 化文件描述符集，在使用了 select函数时，可循环使用FD_ISSET测试描述符集， 在执行完对相关的文件描述符后，使用 FD_CLR来清除描述符集。2.4写串口读写串口设置好串口之后，读写串口就很容易了，把串口当作文件读写就 是。发送数据：char buffer1024;intLength;intnByte;nByte = write(fd, buffer Length);2.5关闭串口close （ fd）；3. 具体

24、应用实例#include #include #include #include #include #include #include#include #include #include /#include COMM.h#define ACK_SUCCESS#define ACK_FAIL#define ACK_FULL#define ACK_NOUSER#define ACK_USER_EXIST#define ACK_TIMEOUT#define ACK_COUNT0x00/操作成功0x01/操作失败0x04/Full0x05/无此用户0x07/用户已存在0x08/采集超时0x3/发生错误时

25、候，重试次数extern unsigned char TXBUF9900;extern unsigned char RXBUF9900;extern unsigned char rev_ok;extern unsigned intTX_len;extern unsigned intRX_len;extern unsigned char one_onecontrast(unsigned char user_number_h,unsigned char user_number_l);extern unsigned char one_morecontrast(void);extern unsigne

26、d char Get_UserNumber_Right(void);extern unsigned char set_addmode(unsigned char yn_repeat);extern unsigned char add_Fingerprint(unsigned char time_number,unsigned char user_number_h,unsigned char user_number_l,unsigned charuser_right);extern unsigned char del_alluser(void);extern unsigned char del_

27、oneuser(unsigned char user_number_h,unsigned char user_number_l);extern unsigned char read_usernumber(void);int fd;unsigned char USER_NUMBER_H;unsigned char USER_NUMBER_L;unsigned char USER_RIGHT;unsigned char FEATURE_BUFFER512;unsigned char FEATURE_LEN;/用户号高8位/用户号低8位/用户权限/要下传的指纹特征值数据/要下传的指纹特征值的长度un

28、signed char CharToHex(unsigned char ch); unsigned char select_one_onecontrast(void); void select_Get_Usernumber_right(void);*name:SERIAL_TXfunc:发生数据到指纹模块串口para:noneret:nonemodify:comment:*/int SERIAL_TX(void)int ret;ret = write(fd, TXBUF, TX_len);/ 试图从串口发送数 据if(ret = -1)/确实接收到了数据，并打印出来/ *(rcv_buf+re

29、t)=O：printf( Write device error!n);return -1;/ ret = 0;return 0;*n ame:SERIAL_RX* func:从指纹模块串口接收数据* para:none* ret:none* modify:* comment:*/void SERIAL_RX(void)/ read(fd, RXBUF , RX_len);#if 1int ret,n,pos,retval;fd_set rfds;struct timeval tv ;pos = 0;/指向接收缓冲tv.tv_sec = 2;tv.tv_usec = 0;for(n = 0; n

30、 RX_len; n+)RXBUFn = 0xFF;/检测串口是否有读写动作while(FD_ISSET(fd，&uart_r)|FD_ISSET(fd，&uart_w);while(1) /检测串口是否有读写动作FD_ZERO(&rfds);FD_SET(fd，&rfds);/清空串口接收端口集设置串口接收端口集retval = select(fd+1,&rfds,NULL,NULL, &tv);if(retval = -1)perror(select();break;else if(retval)/判断是否还有数据/sleep( 2);ret = read(fd, RXBUF, RX_le

31、n);pos += ret;/printf(ret = %d n,ret);/确实if(RXBUFpos-2 = r) & (RXBUFpos-1 = n)接收到了数据，并打印岀来FD_ZERO(&rfds);FD_SET(fd，&rfds);retval = select(fd+1,&rfds,NULL,NULL, &tv); if(!retval)/no datasbreak;elsebreak;void init_ttyS(int fd)struct termios newtio;bzero (&newtio, sizeof(newtio); tcgetattr(fd, &newtio);cfsetispeed(&newtio, B19200); cfsetospeed(&newtio, B19200); newtio.c_cflag |= (CLOCAL | CREAD); newtio.c_cflag &=PARENB; newtio.c_cflag &=CSTOPB; ne