串口属性设置

属性描述串口属于终端设备，其接口属性用termios结构描述，如程序清单13.9所示。程序清单13.9termios结构structtermios{tcflag_tc_cflag/*控制标志*/tcflag_tc_iflag;/*输入标志*/tcflag_tc_oflag;/*输出标志*/tcflag_tc_lflag;/*本地标志*/tcflag_tc_cc[NCCS];/*控制字符*/};粗略而言，控制标志影响到RS-232串行线（如：忽略调制解调器的状态线、每个字符需要一个或两个停止位等），输入标志由终端设备驱动程序用来控制字符的输入（如：剥除输入字节的第8位，允许输入奇偶校验等），输出控制则控制驱动程序输出（如：执行输出处理、将换行符映射为CR/LF等），本地标志影响驱动程序和用户之间的接口（如：本地回显的开和关等），c_cc数组则包含了所有可以更改的特殊字符。（1）控制标志c_cflag成员控制着波特率、数据位、奇偶校验、停止位以及流控制，表13.4列出了c_cflag可用的部分选项。表13.4c_cflag部分可用选项标志说明标志说明CBAUD波特率位屏蔽CSIZE数据位屏蔽B00位/秒（挂起）CS55位数据位B110100位/秒CS66位数据位B134134位/秒CS77位数据位B12001200位/秒CS88位数据位B24002400位/秒CSTOPB2位停止位，否则为1位B48004800位/秒CREAD启动接收B96009600位/秒PARENB进行奇偶校验B1920019200位/秒PARODD奇校验，否则为偶校验B5760057600位/秒HUPCL最后关闭时断开B115200115200位/秒CLOCAL忽略调制调解器状态行B460800460800位/秒——c_cflag成员的CREAD和CLOCAL选项通常是要启用的，这两个选项使驱动程序启动接收字符装置，同时忽略串口信号线的状态。（2）输入标志c_iflag成员负责控制串口输入数据的处理，表13.5所示是c_iflag的部分可用标志。表13.5c_iflag标志.标志说明INPCK打开输入奇偶校验IGNPAR忽略奇偶错字符PARMRK标记奇偶错ISTRIP剥除字符第8位IXON启用/停止输出控制流起作用IXOFF启用/停止输入控制流起作用IGNBRK忽略BREAK条件INLCR将输入的NL转换为CRIGNCR忽略CRICRNL将输入的CR转换为NL设置输入校验当c_cflag成员的PARENB(奇偶校验)选项启用时，c_iflag的也应启用奇偶校验选项。操作方法是启用INPCK和ISTRIP选项：options.c_iflag|=(INPCK|ISTRIP);注意：IGNPAR选项在一些场合的应用带有一定的危险性，它指示串口驱动程序忽略奇偶校验错误，也就是说，IGNPAR使奇偶校验出错的字符也通过输入。这在测试通信链路的质量时也许有用，但在通常的数据通信应用中不应使用。设置软件流控制使用软件流控制是启用IXON、IXOFF和IXANY选项：options.c_iflag|=(IXON|IXOFF|IXANY);相反，要禁用软件流控制是禁止上面的选项：options.c_iflag&=~(IXON|IXOFF|IXANY);输出标志c_oflag成员管理输出过滤，如表13.6所示是c_oflag成员的部分选项标志。表13.6c_oflag标志标志说明BSDLY退格延迟屏蔽CMSPAR标志或空奇偶性CRDLYCR延迟屏蔽FFDLY换页延迟屏蔽OCRNL将输出的CR转换为NLOFDEL填充符为DEL，否则为NULLOFILL对于延迟使用填充符OLCUC将输出的小写字符转换为大写字符ONLCR将NL转换为CR-NLONLRETNL执行CR功能ONOCR在0列不输出CROPOST执行输出处理OXTABS将制表符扩充为空格启用输出处理启用输出处理需要在c_oflag成员中启用OPOST选项，其操作方法如下：options.c_oflag|=OPOST;使用原始输出使用原始输出，就是禁用输出处理，使数据能不经过处理、过滤地完整地输出到串口接口。当OPOST被禁止，c_oflag其它选项也被忽略，其操作方法如下：options.c_oflag&=~OPOST;本地标志本地标志c_lflag控制着串口驱动程序如何管理输入的字符，如表13.7所示是c_lflag的部分可用标志。表13.7c_lflag标志标志 说明ISIG 启用终端产生的信号ICANON 启用规范输入XCASE 规范大/小写表示ECHO 进行回送ECHOE 可见擦除字符ECHOK 回送kill符ECHONL 回送NLNOFLSH 在中断或退出键后禁用刷清IEXTEN 启用扩充的输入字符处理ECHOCTL 回送控制字符为A(char)ECHOPRT 硬拷贝的可见擦除方式ECHOKE Kill的可见擦除PENDIN 重新打印未决输入TOSTOP 对于后台输出发送SIGTTOU选择规范模式规范模式是行处理的。调用read读取串口数据时，每次返回一行数据。当选择规范模式时，需要启用ICANON、ECHO和ECHOE选项：options.c_lflag1=(ICANONIECHOIECHOE);当串口设备作为用户终端时，通常要把串口设备配置成规范模式。选择原始模式在原始模式下，串口输入数据是不经过处理的，在串口接口接收的数据被完整保留。要使串口设备工作在原始模式，需要关闭ICANON、ECHO、ECHOE和ISIG选项，其操作方法如下：options.c_lflag&=〜(ICANONIECHOIECHOEIISIG);(4)控制字符组c_cc数组的长度是NCCS，一般介于15-20之间。c_cc数组的每个成员的下标都用一个宏表示，表13.8列出了c_cc的部分下标标志名及其对应说明。表13.8c_cc标志标志 说明VINTR 中断VQUIT 退出VERASE 擦除VEOF 行结束VEOL 行结束VMIN 需读取的最小字节数VTIME 与“VMIN”配合使用，是指限定的传输或等待的最长时间在规范模式下，调用read读取串口数据时，通常是返回一行数据。而在原始模式下，串口输入数据是不分行的。在原始模式下，返回读取数据的数量需要考虑两个变量：MIN和TIME。MIN和TIME在c_cc数组中的下标名为VMIN和VTIME。MIN是指一次read调用期望返回的最小字节数。TIME与MIN组合使用，其具体含义分以下四种情形：1） 当MIN>0，TIME>0时TIME为接收到第一个字节后允许的数据传输或等待的最长分秒数（1分秒=0.1秒）。定时器在收到第一个字节后启动，在计时器超时之前，若已收到MIN个字节，则read返回MIN个字节，否则，在计时器超时后返回实际接收到的字节。注意：因为只有在接收到第一个字节时才启动，所以至少可以返回1个字节。这种情形中，在接到第一个字节之前，调用者阻塞。如果在调用read时数据已经可用，则如同在read后数据立即被接到一样。2） 当MIN>0，TIME=0时MIN个字节完整接收后，read才返回，这可能会造成read无限期地阻塞。3） 当MIN=0,TIME>0时TIME为允许等待的最大时间，计时器在调用read时立即启动，在串口接到1字节数据或者计时器超时后即返回，如果是计时器超时，则返回0。4） 当MIN=0，TIME=0时如果有数据可用，则read最多返回所要求的字节数，如果无数据可用，则read立即返回0。属性设置使用函数tcgetattr和tcsetattr可以获取和设置串口termios结构属性，如程序清单13.10所示。程序清单13.10设置和获取termios结构属性#include<termios.h>/*使用终端接口函数需要使用此头文件*/inttcgetattr（intfd,structtermios*termptr）;inttcsetattr（intfd,intopt,conststructtermios*termptr）;其中：fd为串口设备文件描述符，termptr参数在tcgetattr函数中是用于存放串口设置的termios结构体，opt是整形变量，使用方法如下：1） TCSANOW:更改立即发生；2） TCSADRAIN:发送了所有输出后更改才发生，若更改输出参数则应用此选项；3） TCSAFLUSH: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被删除（Flush）。在串口驱动程序里，有输入缓冲区和输出缓冲区。在改变串口属性时，缓冲区中的数据可能还存在，这时需要考虑到更改后的属性什么时候起作用。tcsetattr的参数opt可以指定在什么时候新的串口属性才起作用。上述两函数执行时，若成功则返回0，若出错则返回-1。掌握了如何获取和设置串口的属性结构后，下面将介绍串口主要属性的修改，即修改termios结构体的成员。termios结构体的各个成员的各个选项中除需要用屏蔽标志的选项外（如波特率选项、数据位选项等），都是按位表示的，对这些选项的设置或清除可以直接用你”或“&”逻辑运算来完成。需要用屏蔽标志的选项的话则需要先用“&”运算清除原设置，再用“人”运算设置新选项。例如，为了设置字符长度，需先用字符长度屏蔽标志CSIZE将表示字符长度的位清0,然后再将对应位设置为CS5、CS6、CS7或CS8。设置波特率串口的输入和输出波特率可分别用cfsetispeed()和cfsetospeed()函数来设置，如程序清单13.11所示。程序清单13.11设置串口输入/输出波特率函数#include<termios.h>intcfsetispeed(structtermios*termptr,speed_tspeed);intcfsetospeed(structtermios*termptr,speed_tspeed);这两个函数若执行成功返回0，若出错则返回-1。使用这两个函数时，应当理解输入、输出波特率是存在串口设备termios结构中的。在调用任一cfset函数之前，先要用tcgetattr获得设备的termios结构。与此类似，在调用任一cfset函数后，波特率都被设置到termios结构中。为使这种更改影响到设备，应当调用tcsetattr函数。操作方法如程序清单13.12所示。程序清单13.12设置波特率示例if(tcgetattr(fd,&opt)<0){returnERROR;}cfsetispeed(&opt,B9600);cfsetospeed(&opt,B9600);if(tcsetattr(fd,TCSANOW,&opt)<0){returnERROR;}设置数据位设置数据位不需要专用的函数，只需要在设置数据位之前用数据位屏蔽标志CSIZE)把对应数据位清零，然后再设置新的数据位即可，如下所示：options.c_cflag&=~CSIZE;/*先把数据位清零*/options.c_cflag|=CS8;/*把数据位设置为8位*/设置奇偶校验正如设置数据位一样，设置奇偶校验是在直接在cflag成员上设置。下面是各种类型的校验设置方法。无奇偶校验(8N1)：options.c_cflag&=~PARENB;options.c_cflag&=~CSTOPB;options.c_cflag&=~CSIZE;options.c_cflag|=CS8;7位数据位奇偶校验(7E1)：options.c_cflag|=PARENB;options.c_cflag&=~PARODD;options.c_cflag&=~CSTOPB;options.c_cflag&=~CSIZE;options.c_cflag|=CS7;奇校验(7O1)：options.c_cflagl=PARENB;options.c_cflagl=PARODD;options.c_cflag&=~CSTOPB;options.c_cflag&=~CSIZE;options.c_cflag|=CS7;串口设置示例：staticintUART2_Init(void){structtermiosopt;//属性描述fdUart2=open(DEV_UART2,O_RDWR|O_NOCTTY);if(fdUart2<0){perror(DEV_UART2);return-1;}tcgetattr(fdUart2,&opt); 〃获取串口属性结构体对象cfsetispeed(&opt,B38400); 〃设置输入波特率cfsetospeed(&opt,B38400); 〃设置输出波特率/*rawmode*/ 〃偶校验opt.c_lflag&=~(ECHO|ICANON|IEXTEN|ISIG);//