Linux--串口操作及设置详解

1、linux串口操作及设置详解 串口操作需要的头文件#include /*标准输入输出定义*/#include /*标准函数库定义*/#include /*Unix 标准函数定义*/#include#include#include /*文件控制定义*/#include /*PPSIX 终端控制定义*/#include /*错误号定义*/ 1.打开串口在前面已经提到linux下的串口访问是以设备文件形式进行的，所以打开串口也即是打开文件的操作。函数原型可以如下所示：int open（“DE_name

2、”，int open_Status）参数说明：（1）DE_name：要打开的设备文件名比如要打开串口1，即为/dev/ttyS0。（2）open_Status：文件打开方式，可采用下面的文件打开模式：   O_RDONLY：以只读方式打开文件   O_WRONLY：以只写方式打开文件O_RDWR：以读写方式打开文件O_APPEND：写入数据时添加到文件末尾O_CREATE：如果文件不存在则产生该文件，使用该标志需要设置访问权限位mode_tO_EXCL：指定该标志，并且指定了O_CREATE标志，如果打开的文件存在则会产生一个错误O_TRUNC：如果文件

3、存在并且成功以写或者只写方式打开，则清除文件所有内容，使得文件长度变为0O_NOCTTY：如果打开的是一个终端设备，这个程序不会成为对应这个端口的控制终端，如果没有该标志，任何一个输入，例如键盘中止信号等，都将影响进程。O_NONBLOCK：该标志与早期使用的O_NDELAY标志作用差不多。程序不关心DCD信号线的状态，如果指定该标志，进程将一直在休眠状态，直到DCD信号线为0。函数返回值：成功返回文件描述符，如果失败返回-1例如:在 Linux 下串口文件是位于 /dev 下的。串口一 为 /dev/ttyS0，串口二 为

4、 /dev/ttyS1。打开串口是通过使用标准的文件打开函数操作：int fd; /*以读写方式打开串口*/fd = open( "/dev/ttyS0", O_RDWR); if (fd=-1)/* 不能打开串口一*/perror(" 提示错误！"); 2.设置串口最基本的设置串口包括波特率设置，效验位和停止位设置。串口的设置主要是设置 struct termios 结构体的各成员值。struct termio unsigned short c_iflag; /* 

5、;输入模式标志 */unsigned short c_oflag; /* 输出模式标志 */unsigned short c_cflag; /* 控制模式标志*/unsigned short c_lflag; /* local mode flags */unsigned char c_line; /* line discipline */unsigned char c_ccNCC; /* control characters */;设置这个结构体很复杂，我这里就只说说常见的一些设置：2.1 波特率设置波特率的设置定义在，其包含在头文件里。常用的

6、波特率常数如下：B0-à0                     B1800-à1800B50-à50                    B2400-&#

7、224;2400B75-à75                    B4800-à4800B110-à110                 B9600-à9600B134-à1

8、34.5              B19200-à19200B200-à200                 B38400-à38400B300-à300       

9、0;         B57600-à57600B600-à600                 B76800-à76800B1200-à1200            

10、0; B115200-à115200假定程序中想要设置通讯的波特率，使用cfsetispeed( )和cfsetospeed( )函数来操作，获取波特率信息是通过cfgetispeed（）和cfgetospeed（）函数来完成的。比如可以这样来指定串口通讯的波特率：#include     /头文件定义.struct termios opt；           /*定义指向termios 结构类型的指针o

11、pt*/ /*以下设置通讯波特率*/cfsetispeed(&opt，B9600 )； /*指定输入波特率，9600bps*/cfsetospeed(&opt，B9600)；/*指定输出波特率，9600bps*/*/.一般来说，输入、输出的波特率应该是一致的。下面是另一个修改波特率的代码：struct termios Opt;tcgetattr(fd, &Opt);cfsetispeed(&Opt,B19200); /*设置为19200Bps*/cfsetospeed(&Opt,B19200);tcsetattr(fd,TCANOW,

12、&Opt);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*param speed 类型 int 串口速度*return void*/int speed_arr = B38400, B19200, B9600, B4800, B2400, B1200, B300,B38400, B19200, B9600, B4800, B2400, B1200, B300, ;int name_arr = 38400, 19200, 9600, 4800, 2400, 1

13、200, 300, 38400,19200, 9600, 4800, 2400, 1200, 300, ;void set_speed(int fd, int speed)int i;int status;struct termios Opt;tcgetattr(fd, &Opt);for ( i= 0; i < sizeof(speed_arr) / sizeof(int); i+) if (speed = name_arri) tcflush(fd, TCIOFLUSH);cfsetispeed(&Opt, speed_arri);cfsetospeed(&O

14、pt, speed_arri);status = tcsetattr(fd1, TCSANOW, &Opt);if (status != 0) perror("tcsetattr fd1");return;tcflush(fd,TCIOFLUSH);/tcsetattrtcsetattr函数用于设置终端参数。函数在成功的时候返回0，失败的时候返回-1，并设置errno的值。参数fd为打开的终端文件描述符，参数optional_actions用于控制修改起作用的时间，而结构体termios_p中保存了要修改的参数。optional_actions可以取如下的值。TCS

15、ANOW：不等数据传输完毕就立即改变属性。TCSADRAIN：等待所有数据传输结束才改变属性。TCSAFLUSH：清空输入输出缓冲区才改变属性。错误信息：EBADF：非法的文件描述符。EINTR：tcsetattr函数调用被信号中断。EINVAL：参数optional_actions使用了非法值，或参数termios中使用了非法值。ENCTTY：非终端的文件描述符。2.2 设置效验的函数：/*brief 设置串口数据位，停止位和效验位*param fd 类型 int 打开的串口文件句柄*param databits 类型 i

16、nt 数据位 取值 为 7 或者8*param stopbits 类型 int 停止位 取值为 1 或者2*param parity 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) perror("

17、SetupSerial 1");return(FALSE);options.c_cflag &= CSIZE;switch (databits) /*设置数据位数*/case 7:options.c_cflag |= CS7;break;case 8:options.c_cflag |= CS8;break;default:fprintf(stderr,"Unsupported data sizen"); return (FALSE);switch (parity)case 'n':case 'N':options.c_cf

18、lag &= PARENB; /* Clear parity enable */options.c_iflag &= INPCK; /* Enable parity checking */break;case 'o':case 'O':options.c_cflag |= (PARODD | PARENB); /* 设置为奇效验*/options.c_iflag |= INPCK; /* Disnable parity checking */break;case 'e':case 'E':options.

19、c_cflag |= PARENB; /* Enable parity */options.c_cflag &= PARODD; /* 转换为偶效验*/options.c_iflag |= INPCK; /* Disnable parity checking */break;case 'S':case 's': /*as no parity*/options.c_cflag &= PARENB;options.c_cflag &= CSTOPB;break;default:fprintf(stderr,"Unsuppo

20、rted parityn");return (FALSE);2.3 设置停止位switch (stopbits)case 1:options.c_cflag &= CSTOPB;break;case 2:options.c_cflag |= CSTOPB;break;default:fprintf(stderr,"Unsupported stop bitsn");return (FALSE);/* Set input parity option */if (parity != 'n')options.c_iflag |= INPC

21、K;tcflush(fd,TCIFLUSH);options.c_ccVTIME = 150; /* 设置超时15 seconds*/options.c_ccVMIN = 0; /* Update the options and do it NOW */if (tcsetattr(fd,TCSANOW,&options) != 0)perror("SetupSerial 3");return (FALSE);return (TRUE);     在上述代码中，有两句话特别重要：options.c_ccVTIME =

22、0; /* 设置超时0 seconds*/  options.c_ccVMIN = 13; /* define the minimum bytes data to be readed*/这两句话决定了对串口读取的函数read()的一些功能。我将着重介绍一下他们对read()函数的影响。对串口操作的结构体是Struct       tcflag_t   c_iflag;    /*输入模式标记*/  

23、0;    tcflag_t   c_oflag;   /*输出模式标记*/       tcflag_t   c_cflag;   /*控制模式标记*/       tcflag_t   c_lflag;    /*本地模式标记

24、*/       cc_t        c_line;     /*线路规程*/       cc_t        c_ccNCCS;  /*控制符号*/；其中cc_t, c_line只有在一些特殊的系统程序(比如，设置通过t

25、ty设备来通信的网络协议)中才会用。在数组c_cc中有两个下标(VTIME和VMIN)对应的元素不是控制符，并且只是在原始模式下有效。只有在原始模式下，他们决定了read()函数在什么时候返回。在标准模式下，除非设置了O_NONBLOCK选项，否则只有当遇到文件结束符或各行的字符都已经编辑完毕后才返回。控制符VTIME和VMIN之间有着复杂的关系。VTIME定义要求等待的零到几百毫秒的时间量(通常是一个8位的unsigned char变量，取值不能大于cc_t)。           

26、VMIN定义了要求等待的最小字节数(不是要求读的字节数read()的第三个参数才是指定要求读的最大字节数)，这个字节数可能是0。l) 如果VTIME取0，VMIN定义了要求等待读取的最小字节数。函数read()只有在读取了VMIN个字节的数据或者收到一个信号的时候才返回。2) 如果VMIN取0，VTIME定义了即使没有数据可以读取，read()函数返回前也要等待几百毫秒的时间量。这时，read()函数不需要像其通常情况那样要遇到一个文件结束标志才返回0。3) 如果VTIME和VMIN都不取0，VTIME定义的是当接收到第一个字节的数据后开始计算等待的时间量。如果当

27、调用read函数时可以得到数据，计时器马上开始计时。如果当调用read函数时还没有任何数据可读，则等接收到第一个字节的数据后，计时器开始计时。函数read可能会在读取到VMIN个字节的数据后返回，也可能在计时完毕后返回，这主要取决于哪个条件首先实现。不过函数至少会读取到一个字节的数据，因为计时器是在读取到第一个数据时开始计时的。4) 如果VTIME和VMIN都取0，即使读取不到任何数据，函数read也会立即返回。同时，返回值0表示read函数不需要等待文件结束标志就返回了。这就是这两个变量对read函数的影响。 2.4 串口属性配置在程序中，很容易配置串口的属性，

28、这些属性定义在结构体struct termios中。为在程序中使用该结构体，需要包含文件，该头文件定义了结构体struct termios。该结构体定义如下：#define NCCS 19struct termios              tcflag_t c_iflag;               /*

29、0;输入参数 */             tcflag_t c_oflag;               /* 输出参数 */             tcf

30、lag_t c_cflag;               /* 控制参数*/             tcflag_t c_ispeed;              /*

31、 输入波特率 */            tcflag_t c_ospeed;              /* 输出波特率 */             cc_t c_line;&

32、#160;                  /* 线控制 */             cc_t c_ccNCCS;            

33、0; /* 控制字符*/;其中成员c_line在POSIX(Portable Operating System Interface for UNIX)系统中不使用。对于支持POSIX终端接口的系统中，对于端口属性的设置和获取要用到两个重要的函数是：（1）.int tcsetattr（int fd，int opt_DE，*ptr）该函数用来设置终端控制属性，其参数说明如下：fd：待操作的文件描述符opt_DE：选项值，有三个选项以供选择：TCSANOW：  不等数据传输完毕就立即改变属性TCSADRAIN：等待所有数据传输结束才改变属性TCSAFLUSH：

34、清空输入输出缓冲区才改变属性*ptr：指向termios结构的指针函数返回值：成功返回0，失败返回1。（2）.int tcgetattr（int fd，*ptr）该函数用来获取终端控制属性，它把串口的默认设置赋给了termios数据数据结构，其参数说明如下：fd：待操作的文件描述符*ptr：指向termios结构的指针函数返回值：成功返回0，失败返回1。2.5 注意的问题: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)方式来通讯，设置方式如下：options.c_lflag &= (ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG); /*Input*/options.c_oflag &= OPOST; /*Output*/3.读写串口3.1 串口读操作（接收端）用open函数打开设备文件，函数返回一个文件描述符(file descriptors,fd)，通过文件描述符来访问文件。读串口操作是通过read函数来完成的。函数原型如下：int read(int