Linux操作系統下串口設置及編程

(相關資料圖)

用戶常見的數據通信的基本方式可分為并行通信和串行通信。

并行通信是指利用多條數據傳輸線將一個資料的各位同時傳送。特點是傳輸速度快，適用于短距離通信，但要求傳輸速度較高的應用場合。

串行通信是指利用一條傳輸線將資料一位位的順序傳送。特點是通信線路簡單，利用簡單的線纜就可以實現通信，減低成本，適用于遠距離通信，但傳輸速度慢的應用場合。常用的串口有RS-232-C接口（全稱是“數據終端設備（DTE）和數據通訊設備（DCE）之間串行二進制數據交換接口技術標準”）。

UART控制器：可以工作在Interrupt（中斷）模式或者DMA（直接內存訪問）模式。據有１６字節的ＦＩＦＯ（先入先出寄存器），支持最高波特率可達到２３０.４Ｋｂｐｓ。

UART操作：資料發送、資料接收、產生中斷、產生波特率、Loopback模式、紅外模式及自動流控制模式。

串口設置包括：波特率、起始位數量、數據位數量、停止位數量和流控協議。在此可以配置波特率為115200、起始位為1b、數據位8b、停止位1b和無流控制協議。

串口一、串口二對應設備名依次是“/dev/ttyS0”、“/dev/ttyS1”。

在Linux下對串口的讀寫可以使用簡單的“read”、“write”函數完成，不同的是需要對串口的其它參數另作設置。

6.4.2 串口設置詳情

串口設置主要是設置struct termios結構體成員值：

#include

Struct termio

{

unsigned short c_iflag; /*輸入模式標志*/

unsigned short c_oflag; /*輸出模式標志*/

unsigned short c_cflag; /*控制模式標志*/

unsigned short c_lfag; /*本地模式標志*/

unsigned short c_line; /*line discipline*/

unsigned short c_cc[NCC]; /*control characters*/

};

通過對c_cflag的賦值，可以設置波特率、字符大小、數據位、停止位、奇偶校驗位和硬件流控等。

設置串口屬性基本流程：

1. 保存原先串口配置

為了安全起見和以后調試程序方便，可先保存原先串口的配置，使用函數tcgetattr（fd，&oldtio）。該函數得到與fd指向對象的相關參數，并將它們保存于lodtio引用的termios結構中。該函數可以測試配置是否正確、該串口是否可用等。調試成功，函數返回0，失敗，函數返回-1.

if(tcgetattr(fd,&oldtio)!=0)

{

perror(“SetupSerial 1”);

return -1;

}

2. 激活選項有CLOCAL和CREAD

CLOCAL和CREAD分別用于本地連接和接受使能，通過位掩碼的方式激活這兩個選項。

Newtio.c_cflag |= CLOCAL | CREAD;

3. 設置波特率

設置波特率的函數主要有cfsetispeed和cfsetospeed。

cfsetispeed(&newtio,B115200);

cfsetospeed(&newtio,B115200);

一般地用戶需要將輸入輸出函數的波特率設置成一樣的。這幾個函數在成功時返回0，失敗-1。

4. 設置字符大小

沒有現成可用函數，需要位掩碼。一般先去除數據位中的位掩碼，再重新按要求設置。

options.c_cflag &= ~CSIZE; /*mask the character size bits*/

options.c_cflag |= CS8;

5. 設置奇偶校驗位

先激活c_cflag中的校驗位使能標志PARENB和是否要進行偶校驗，同時還要激活c_iflag中的奇偶校驗使能。如使能奇校驗時，代碼如下：

newtio.c_cflag |= PARENB;

newtio.c_cflag |=PARODD;

newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);

而使能偶校驗代碼為：

newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);

newtio.c_cflag |= PARENB;

newtio.c_cflag &= ~PAROOD;

6. 設置停止位

通過激活c_cflag中的CSTOPB而實現的。若停止位為1，則清除CSTOPB，若停止位為0，則激活CSTOPB。下面是停止位為1時的代碼：

newtio.c_cflag &= ~CSTOPB;

7. 設置最少字符和等待時間

在對接收字符和等待時間沒有特別要求的.情況下，可以將其設置為0：

newtio.c_cc[VTIME] =0;

newtio.c_cc[VMIN]=0;

8. 處理要寫入的引用對象

在串口重新設置之后，在之前要寫入的引用對象要重新處理，可調用函數tcflush(fd,queue_selector)來處理要寫入引用的對象。對于為傳輸的數據，或收到但未讀取的數據，其處理方法取決于queue_selector的值。

Queue_selector可能取值：

TCIFLUSH：刷新收到的數據但不讀

TCOFLUSH：刷新寫入的數據但不傳送

TCIOLFLUSH：同時刷新收到的數據但不讀，并且刷新寫入的數據但不傳送

本例采用一：

tcflush(fd, TCIFLUSH)

9. 激活配置

用到函數tcsetattr:

函數原型：tcsetattr(fd,OPTION,&newtio);

這里的newtio就是termios類型的變量，OPTION可能的取值如下：

TCSANOW：改變的配置立即生效

TCSADRAIN：改變的配置在所有寫入fd的輸出都結束后生效

TCSAFLUSH：改變的配置自愛所有寫入fd引用對象的輸出都被結束后生效，所有已接受但為讀入的輸入都在改變發生前丟棄。

該函數調用成功返回0，失敗-1.

if((tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio))!=0)

{

perror(“com set error”);

return -1;

}

/*串口配置的完整函數，為了函數的通用性，通常將常用的選項都在函數中列出，可大大方便以后用戶的調試使用

*/ int set_opt(int fd,int nSpeed,int nBits,char nEvent,int nStop) { struct termios newtio,oldtio; /*

保存測試現有串口參數設置，在這里如果串口號等出錯，會有相關的出錯信息

*/ if(tcgetattr(fd,&oldtio)!=0) { perror(“SetupSerial 1”);

return -1; } bzero(&newtio,sizeof(newtio)); /*

步驟一，設置字符大小

*/ newtio.c_cflag |= CLOCAL | CREAD;

newtio.c_cflag &= ~CSIZE; /*

設置停止位

*/ switch(nBits) { case 7:

newtio.c_cflag |=CS7;

break; case 8:

newtio.c_cflag |=CS8;

break; } /*

設置奇偶校驗位

*/ switch(nEvent) { case ‘O‘://奇數

newtio.c_cflag |= PARENB; newtio.c_cflag |=PARODD;

newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP); break； case ‘E‘://偶數

newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP); newtio.c_cflag |= PARENB;

newtio.c_cflag &= ~PARODD; case ‘N‘://無奇偶校驗位 newtio.c_cflag &= ~PARENB; break; } /*

設置波特率

*/ 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; } /*

設置停止位*/ if(nStop==1)

newtio.c_cflag &= ~CSTOPB; else if(nStop==2)

newtio.c_cflag |= CSTOPB; /*

設置等待時間和最小接收字符

*/ newtio.c_cc[VTIME] =0; newtio.c_cc[VMIN]=0; /*

處理未接受字符

*/ 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;

}