Linux串口编程

1、1TMTONY 2012Linux 串口编程2TM2Tony n串口简介串口简介n串口设备文件打开与关闭串口设备文件打开与关闭n串口设备设置流程串口设备设置流程n串口设备读写操作串口设备读写操作n开发板串口通讯程序开发板串口通讯程序3TM3Tony n串口简介串口简介n异步串行异步串行 I /O I /O 方式是将传输数据的每个字符一位接一位方式是将传输数据的每个字符一位接一位地传送。数据的各不同位可以分时使用同一传输通道，因地传送。数据的各不同位可以分时使用同一传输通道，因此串行此串行I IO O 可以减少信号连线，最少用一对线即可进行。可以减少信号连线，最少用一对线即可进行。 TxDTxD

2、RxDRxDGnDGnD开发板PC4TM4Tony n串口简介n开始前，线路处于空闲状态，送出连续开始前，线路处于空闲状态，送出连续“1”1”。传送开始时首先发一。传送开始时首先发一个个“”作为起始位，然后出现在通信线上的是字符的二进制编码数作为起始位，然后出现在通信线上的是字符的二进制编码数据。每个字符的数据位长可以约定为据。每个字符的数据位长可以约定为5 5 位、位、6 6 位、位、7 7 位或位或8 8 位，一般位，一般采用采用ASCII ASCII 编码。后面是奇偶校验位，根据约定，用奇偶校验位将所编码。后面是奇偶校验位，根据约定，用奇偶校验位将所传字符中为传字符中为“1”1”的位数凑

3、成奇数个或偶数个也可以约定不要奇偶校的位数凑成奇数个或偶数个也可以约定不要奇偶校验，这样就取消奇偶校验位。最后是表示停止位的验，这样就取消奇偶校验位。最后是表示停止位的“1”1”信号，这个信号，这个停止位可以约定持续停止位可以约定持续1 1 位、位、1.5 1.5 位或位或2 2 位的时间宽度。至此一个字符位的时间宽度。至此一个字符传送完毕，线路又进入空闲，持续为传送完毕，线路又进入空闲，持续为“1”1”。 5TM5Tony n计算机串口的引脚说明 n序号序号 信号名称信号名称 符号符号 流向流向 功能功能n2发送数据发送数据 TXD DTEDCE DTE发送串行数据发送串行数据n3接收数据接

4、收数据 RXD DTEDCE DTE 接收串行数据接收串行数据n4请求发送请求发送 RTS DTEDCE DTE 请求请求 DCE 将线路切换到将线路切换到发送方式发送方式n5允许发送允许发送 CTS DTEDCE DCE 告诉告诉 DTE 线路已接通可线路已接通可以发送数据以发送数据n6数据设备准备好数据设备准备好 DSR DTEDCE DCE 准备好准备好n7信号地信号地信号公共地信号公共地n8载波检测载波检测 DCD DTEDCE 表示表示 DCE 接收到远程载波接收到远程载波n20数据终端准备好数据终端准备好 DTR DTEDCE DTE 准备好准备好n22振铃指示振铃指示 RI DT

5、EDCE 表示表示 DCE 与线路接通，出现振与线路接通，出现振铃铃 6TM6Tony n串行通信是计算机常用的接口，如：串行通信是计算机常用的接口，如：RS-232-CRS-232-C接口。该标接口。该标准规定采用一个准规定采用一个DB25DB25芯引脚连接器或芯引脚连接器或DB9DB9芯引脚连接器。芯引脚连接器。n芯片内部常具有芯片内部常具有UARTUART控制器，其可工作于控制器，其可工作于Interrupt(Interrupt(中断中断模式模式) )或或DMADMA（直接内存访问）模式。（直接内存访问）模式。nUARTUART的操作主要包括以下几个部分：的操作主要包括以下几个部分：数据

6、发送；数据发送；数据接收；数据接收；产生中断；产生中断；产生波特率；产生波特率；LoopbackLoopback模式；模式；红外模式；红外模式；自动流控模式；自动流控模式；n串口参数的配置主要包括：串口参数的配置主要包括：波特率、数据位、停止位、流波特率、数据位、停止位、流控协议。控协议。7TM7Tony Moxa 串口服务器的引脚定义串口服务器的引脚定义8TM8Tony n串口操作 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

7、/*文件控制定义*/#include /*PPSIX 终端控制定义*/#include /*错误号定义*/ 9TM9Tony n打开串口 n在在 Linux Linux 下串口文件是位于下串口文件是位于 /dev /dev 下的下的 n串口一串口一 为为 /dev/ttyS0/dev/ttyS0 n串口二串口二 为为 /dev/ttyS1/dev/ttyS1 n打开串口是通过使用标准的文件打开函数操作：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 (-1 = fd) /* 不能打开串

8、口一*/ perror( 提示错误！); 10TM10Tony n设置串口 n最基本的设置串口包括波特率设置，效验位和停止位最基本的设置串口包括波特率设置，效验位和停止位设置。设置。n串口的设置主要是设置串口的设置主要是设置 structstruct termiostermios 结构体的各结构体的各成员值。成员值。 struct termiounsigned short c_iflag; /* 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

9、; /* local mode flags */unsigned char c_line;/* line discipline */unsigned char c_ccNCC; /* control characters */;11TM11Tony 该结构中该结构中c_cflagc_cflag最为重要，可设置波特率、数据位、校验位、停止最为重要，可设置波特率、数据位、校验位、停止位。在设置波特率时需在数字前加上位。在设置波特率时需在数字前加上BB，如，如B9600B9600。B19200B19200。使用。使用其需通过其需通过“与与”“”“或或”操作方式。操作方式。12TM12Tony n 输

10、入模式输入模式c_iflagc_iflag成员控制端口接收端的字符输入处成员控制端口接收端的字符输入处理。理。13TM13Tony n串口控制函数串口控制函数nTcgetattr取属性(termios结构)nTcsetattr设置属性(termios结构)ncfgetispeed 得到输入速度nCfgetospeed得到输出速度nCfsetispeed设置输入速度nCfsetospeed设置输出速度nTcdrain等待所有输出都被传输ntcflow 挂起传输或接收ntcflush 刷清未决输入和/或输出nTcsendbreak送BREAK字符ntcgetpgrp 得到前台进程组IDntcset

11、pgrp 设置前台进程组ID14TM14Tony n设置串口流程 1.1.保存原先串口配置使用保存原先串口配置使用tcgetattr(fd,&oldtiotcgetattr(fd,&oldtio) )函数函数nstructstruct termiostermios newtio,oldtionewtio,oldtio; ;ntcgetattrtcgetattr( ( fd,&oldtiofd,&oldtio ）；）； 2.2.激活选项有激活选项有CLOCALCLOCAL和和CREAD,CREAD,用于本地连接和接收使能。用于本地连接和接收使能。n newtio.

12、c_cflagnewtio.c_cflag | = CLOCAL | CREAD; | = CLOCAL | CREAD; 3.3.设置波特率，使用函数设置波特率，使用函数cfsetispeedcfsetispeed、 cfsetospeedcfsetospeedn cfsetispeed(&newtiocfsetispeed(&newtio, B115200);, B115200);ncfsetospeed(&newtiocfsetospeed(&newtio, B115200);, B115200);15TM15Tony n设置串口流程 4.4.设置数据位，

13、需使用掩码设置。设置数据位，需使用掩码设置。nnewtio.c_cflagnewtio.c_cflag &= CSIZE; &= CSIZE; nnewtio.c_cflagnewtio.c_cflag |= CS8; |= CS8;5.5.设置奇偶校验位，使用设置奇偶校验位，使用c_cflagc_cflag和和c_iflagc_iflag。n设置奇校验：设置奇校验：nnewtio.c_cflagnewtio.c_cflag |= PARENB; |= PARENB;nnewtio.c_cflagnewtio.c_cflag |= PARODD; |= PARODD;nnewt

14、io.c_iflagnewtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP); |= (INPCK | ISTRIP);6.6. 设置偶校验：设置偶校验：nnewtio.c_iflagnewtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP); |= (INPCK | ISTRIP);nnewtio.c_cflagnewtio.c_cflag |= PARENB; |= PARENB;nnewtio.c_cflagnewtio.c_cflag &= PARODD; &= PARODD;16TM16Tony n设置串口流程 7.7.设置停止位，通过激活设置停

15、止位，通过激活c_cflagc_cflag中的中的CSTOPBCSTOPB实现。若停实现。若停止位为止位为1 1，则清除，则清除CSTOPBCSTOPB，若停止位为，若停止位为2 2，则激活，则激活CSTOPBCSTOPB。newtio.c_cflagnewtio.c_cflag &= CSTOPB; &= CSTOPB;8.8.设置最少字符和等待时间，对于接收字符和等待时间设置最少字符和等待时间，对于接收字符和等待时间没有特别要求时，可设为没有特别要求时，可设为0 0。newtio.c_ccVTIMEnewtio.c_ccVTIME = 0; = 0;newtio.c_ccV

16、MINnewtio.c_ccVMIN = 0; = 0;17TM17Tony n设置串口流程 9.9.处理要写入的引用对象处理要写入的引用对象tcflushtcflush函数刷清（抛弃）输入缓存（终端驱动程序已接函数刷清（抛弃）输入缓存（终端驱动程序已接收到，但用户程序尚未读）或输出缓存（用户程序已收到，但用户程序尚未读）或输出缓存（用户程序已经写，但尚未发送）。经写，但尚未发送）。intint tcflush(inttcflush(int filedesfiledes, , intint queue ) queue )queuequeue数应当是下列三个常数之一：数应当是下列三个常数之一：

17、TCIFLUSH TCIFLUSH 刷清输入队列。刷清输入队列。 TCOFLUSH TCOFLUSH 刷清输出队列。刷清输出队列。 TCIOFLUSH TCIOFLUSH 刷清输入、输出队列。刷清输入、输出队列。如：如：tcflush(fd,TCIFLUSHtcflush(fd,TCIFLUSH););18TM18Tony n设置串口流程 10.10.激活配置。在完成配置后，需激活配置使其生效。使用激活配置。在完成配置后，需激活配置使其生效。使用tsettattrtsettattr()()函数。原型：函数。原型：intint tcgetattr(inttcgetattr(int filedes

18、filedes, , structstruct termiostermios * * termptrtermptr););intint tcsetattr(inttcsetattr(int filedesfiledes, , intint opt, const opt, const structstruct termiostermios * * termptrtermptr););tcsetattrtcsetattr的参数的参数optopt使我们可以指定在什么时候新的终端属性才起使我们可以指定在什么时候新的终端属性才起作用。作用。optopt可以指定为下列常数中的一个：可以指定为下列常数中的一

19、个： TCSANOW TCSANOW 更改立即发生。更改立即发生。 TCSADRAIN TCSADRAIN 发送了所有输出后更改才发生。若更改输出参数则应发送了所有输出后更改才发生。若更改输出参数则应使用此选择项。使用此选择项。 TCSAFLUSH TCSAFLUSH 发送了所有输出后更改才发生。更进一步，在更改发发送了所有输出后更改才发生。更进一步，在更改发生时未读的所有输入数据都被删除（刷清）生时未读的所有输入数据都被删除（刷清）使用如：使用如：tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtiotcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio) )19TM19

20、Tony n设置串口 n设置这个结构体很复杂，我这里就只说说常见的一些设置这个结构体很复杂，我这里就只说说常见的一些设置：设置： n波特率设置波特率设置n下面是修改波特率的代码：下面是修改波特率的代码：struct termios Opt;tcgetattr(fd, &Opt);cfsetispeed(&Opt,B19200); /*设置为19200Bps*/cfsetospeed(&Opt,B19200);tcsetattr(fd,TCANOW,&Opt);20TM20Tony n设置串口 n设置这个结构体很复杂，我这里就只说说常见的一些设置这个结构体很复杂，我这里就只说说常见的一些设置：设置： n波特率设置波特率设置n下面是修改波特率的代码：下面是修改波特率的代码：struct termios Opt;tcgetattr(fd, &Opt);cfsetispeed(&Opt,B19200); /*设置为19200Bps*/cfsetospeed(&Opt,