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            <abbr id="pjuwb"></abbr>

            開源之路

            憶往昔, 項羽不過江. 江東好風(fēng)光! 今振臂一呼,率甲三千, 試問天!
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            Linux 下串口編程入門

            Posted on 2006-07-18 13:04 江邊之鳥 閱讀(407) 評論(0)  編輯 收藏 引用
            Linux 操作系統(tǒng)從一開始就對串行口提供了很好的支持,本文就 Linux 下的串行口通訊編程進(jìn)行簡單的介紹。

            串口簡介

            串行口是計算機(jī)一種常用的接口,具有連接線少,通訊簡單,得到廣泛的使用。常用的串口是 RS-232-C 接口(又稱 EIA RS-232-C)它是在 1970 年由美國電子工業(yè)協(xié)會(EIA)聯(lián)合貝爾系統(tǒng)、 調(diào)制解調(diào)器廠家及計算機(jī)終端生產(chǎn)廠家共同制定的用于串行通訊的標(biāo)準(zhǔn)。它的全名是"數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備(DCE)之間串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)"該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用一個 25 個腳的 DB25 連接器,對連接器的每個引腳的信號內(nèi)容加以規(guī)定,還對各種信號的電平加以規(guī)定。傳輸距離在碼元畸變小于 4% 的情況下,傳輸電纜長度應(yīng)為 50 英尺。

            Linux 操作系統(tǒng)從一開始就對串行口提供了很好的支持,本文就 Linux 下的串行口通訊編程進(jìn)行簡單的介紹,如果要非常深入了解,建議看看本文所參考的 《Serial Programming Guide for POSIX Operating Systems》

            計算機(jī)串口的引腳說明

            序號 信號名稱 符號 流向 功能
            2 發(fā)送數(shù)據(jù) TXD DTE→DCE DTE發(fā)送串行數(shù)據(jù)
            3 接收數(shù)據(jù) RXD DTE←DCE DTE 接收串行數(shù)據(jù)
            4 請求發(fā)送 RTS DTE→DCE DTE 請求 DCE 將線路切換到發(fā)送方式
            5 允許發(fā)送 CTS DTE←DCE DCE 告訴 DTE 線路已接通可以發(fā)送數(shù)據(jù)
            6 數(shù)據(jù)設(shè)備準(zhǔn)備好 DSR DTE←DCE DCE 準(zhǔn)備好
            7 信號地        信號公共地
            8 載波檢測 DCD DTE←DCE 表示 DCE 接收到遠(yuǎn)程載波
            20 數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好 DTR DTE→DCE DTE 準(zhǔn)備好
            22 振鈴指示 RI DTE←DCE 表示 DCE 與線路接通,出現(xiàn)振鈴




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            串口操作

            串口操作需要的頭文件

            												
            														#include     <stdio.h>      /*標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出定義*/
            #include     <stdlib.h>     /*標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫定義*/
            #include     <unistd.h>     /*Unix 標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)定義*/
            #include     <sys/types.h>  
            #include     <sys/stat.h>   
            #include     <fcntl.h>      /*文件控制定義*/
            #include     <termios.h>    /*PPSIX 終端控制定義*/
            #include     <errno.h>      /*錯誤號定義*/
            
            												
            										





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            打開串口

            在 Linux 下串口文件是位于 /dev 下的

            串口一 為 /dev/ttyS0

            串口二 為 /dev/ttyS1

            打開串口是通過使用標(biāo)準(zhǔn)的文件打開函數(shù)操作:

            												
            														int fd;
            /*以讀寫方式打開串口*/
            fd = open( "/dev/ttyS0", O_RDWR);
            if (-1 == fd){ 
            /* 不能打開串口一*/ 
            perror(" 提示錯誤!");
            }
            
            												
            										





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            設(shè)置串口

            最基本的設(shè)置串口包括波特率設(shè)置,效驗位和停止位設(shè)置。

            串口的設(shè)置主要是設(shè)置 struct termios 結(jié)構(gòu)體的各成員值。

            												
            														struct termio
            {	unsigned short  c_iflag;	/* 輸入模式標(biāo)志 */	
            	unsigned short  c_oflag;		/* 輸出模式標(biāo)志 */	
            	unsigned short  c_cflag;		/* 控制模式標(biāo)志*/	
            	unsigned short  c_lflag;		/* local mode flags */	
            	unsigned char  c_line;		    /* line discipline */	
            	unsigned char  c_cc[NCC];    /* control characters */
            };
            
            												
            										

            設(shè)置這個結(jié)構(gòu)體很復(fù)雜,我這里就只說說常見的一些設(shè)置:

            波特率設(shè)置

            下面是修改波特率的代碼:

            												
            														struct  termios Opt;
            tcgetattr(fd, &Opt);
            cfsetispeed(&Opt,B19200);     /*設(shè)置為19200Bps*/
            cfsetospeed(&Opt,B19200);
            tcsetattr(fd,TCANOW,&Opt);
            
            												
            										

            設(shè)置波特率的例子函數(shù):

            												
            														/**
            *@brief  設(shè)置串口通信速率
            *@param  fd     類型 int  打開串口的文件句柄
            *@param  speed  類型 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,  1200,  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_arr[i]) {     
            			tcflush(fd, TCIOFLUSH);     
            			cfsetispeed(&Opt, speed_arr[i]);  
            			cfsetospeed(&Opt, speed_arr[i]);   
            			status = tcsetattr(fd1, TCSANOW, &Opt);  
            			if  (status != 0) {        
            				perror("tcsetattr fd1");  
            				return;     
            			}    
            			tcflush(fd,TCIOFLUSH);   
            		}  
            	}
            }
            
            												
            										

            效驗位和停止位的設(shè)置:

            無效驗 8位 Option.c_cflag &= ~PARENB;
            Option.c_cflag &= ~CSTOPB;
            Option.c_cflag &= ~CSIZE;
            Option.c_cflag |= ~CS8;
            奇效驗(Odd) 7位 Option.c_cflag |= ~PARENB;
            Option.c_cflag &= ~PARODD;
            Option.c_cflag &= ~CSTOPB;
            Option.c_cflag &= ~CSIZE;
            Option.c_cflag |= ~CS7;
            偶效驗(Even) 7位 Option.c_cflag &= ~PARENB;
            Option.c_cflag |= ~PARODD;
            Option.c_cflag &= ~CSTOPB;
            Option.c_cflag &= ~CSIZE;
            Option.c_cflag |= ~CS7;
            Space效驗 7位 Option.c_cflag &= ~PARENB;
            Option.c_cflag &= ~CSTOPB;
            Option.c_cflag &= &~CSIZE;
            Option.c_cflag |= CS8;

            設(shè)置效驗的函數(shù):

            												
            														/**
            *@brief   設(shè)置串口數(shù)據(jù)位,停止位和效驗位
            *@param  fd     類型  int  打開的串口文件句柄
            *@param  databits 類型  int 數(shù)據(jù)位   取值 為 7 或者8
            *@param  stopbits 類型  int 停止位   取值為 1 或者2
            *@param  parity  類型  int  效驗類型 取值為N,E,O,,S
            */
            int set_Parity(int fd,int databits,int stopbits,int parity)
            { 
            	struct termios options; 
            	if  ( tcgetattr( fd,&options)  !=  0) { 
            		perror("SetupSerial 1");     
            		return(FALSE);  
            	}
            	options.c_cflag &= ~CSIZE; 
            	switch (databits) /*設(shè)置數(shù)據(jù)位數(shù)*/
            	{   
            	case 7:		
            		options.c_cflag |= CS7; 
            		break;
            	case 8:     
            		options.c_cflag |= CS8;
            		break;   
            	default:    
            		fprintf(stderr,"Unsupported data size\n"); return (FALSE);  
            	}
            switch (parity) 
            {   
            	case 'n':
            	case 'N':    
            		options.c_cflag &= ~PARENB;   /* Clear parity enable */
            		options.c_iflag &= ~INPCK;     /* Enable parity checking */ 
            		break;  
            	case 'o':   
            	case 'O':     
            		options.c_cflag |= (PARODD | PARENB); /* 設(shè)置為奇效驗*/  
            		options.c_iflag |= INPCK;             /* Disnable parity checking */ 
            		break;  
            	case 'e':  
            	case 'E':   
            		options.c_cflag |= PARENB;     /* Enable parity */    
            		options.c_cflag &= ~PARODD;   /* 轉(zhuǎn)換為偶效驗*/     
            		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,"Unsupported parity\n");    
            		return (FALSE);  
            	}  
            /* 設(shè)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 bits\n");  
            		 return (FALSE); 
            } 
            /* Set input parity option */ 
            if (parity != 'n')   
            	options.c_iflag |= INPCK; 
            tcflush(fd,TCIFLUSH);
            options.c_cc[VTIME] = 150; /* 設(shè)置超時15 seconds*/   
            options.c_cc[VMIN] = 0; /* Update the options and do it NOW */
            if (tcsetattr(fd,TCSANOW,&options) != 0)   
            { 
            	perror("SetupSerial 3");   
            	return (FALSE);  
            } 
            return (TRUE);  
            }
            
            												
            										

            需要注意的是:

            如果不是開發(fā)終端之類的,只是串口傳輸數(shù)據(jù),而不需要串口來處理,那么使用原始模式(Raw Mode)方式來通訊,設(shè)置方式如下:

            												
            														options.c_lflag  &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG);  /*Input*/
            options.c_oflag  &= ~OPOST;   /*Output*/
            
            												
            										





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            讀寫串口

            設(shè)置好串口之后,讀寫串口就很容易了,把串口當(dāng)作文件讀寫就是。

            • 發(fā)送數(shù)據(jù)
              char  buffer[1024];int    Length;int    nByte;nByte = write(fd, buffer ,Length)
              

            • 讀取串口數(shù)據(jù)

              使用文件操作read函數(shù)讀取,如果設(shè)置為原始模式(Raw Mode)傳輸數(shù)據(jù),那么read函數(shù)返回的字符數(shù)是實(shí)際串口收到的字符數(shù)。

              可以使用操作文件的函數(shù)來實(shí)現(xiàn)異步讀取,如fcntl,或者select等來操作。

              char  buff[1024];int    Len;int  readByte = read(fd,buff,Len);
              





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            關(guān)閉串口

            關(guān)閉串口就是關(guān)閉文件。

            												
            														close(fd);
            
            												
            										





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            例子

            下面是一個簡單的讀取串口數(shù)據(jù)的例子,使用了上面定義的一些函數(shù)和頭文件

            												
            														/**********************************************************************代碼說明:使用串口二測試的,發(fā)送的數(shù)據(jù)是字符,
            但是沒有發(fā)送字符串結(jié)束符號,所以接收到后,后面加上了結(jié)束符號。我測試使用的是單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)到第二個串口,測試通過。
            **********************************************************************/
            #define FALSE  -1
            #define TRUE   0
            /*********************************************************************/
            int OpenDev(char *Dev)
            {
            	int	fd = open( Dev, O_RDWR );         //| O_NOCTTY | O_NDELAY	
            	if (-1 == fd)	
            	{ 			
            		perror("Can't Open Serial Port");
            		return -1;		
            	}	
            	else	
            		return fd;
            }
            int main(int argc, char **argv){
            	int fd;
            	int nread;
            	char buff[512];
            	char *dev  = "/dev/ttyS1"; //串口二
            	fd = OpenDev(dev);
            	set_speed(fd,19200);
            	if (set_Parity(fd,8,1,'N') == FALSE)  {
            		printf("Set Parity Error\n");
            		exit (0);
            	}
            while (1) //循環(huán)讀取數(shù)據(jù)
            {   
            	while((nread = read(fd, buff, 512))>0)
            	{ 
            		printf("\nLen %d\n",nread); 
            		buff[nread+1] = '\0';   
            		printf( "\n%s", buff);   
            	}
            }
            	//close(fd);  
            	// exit (0);
            }
            
            												
            										


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