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Posted on 2006-07-18 13:04 江邊之鳥 閱讀(412) 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行簡單的介紹。
串口簡介
串行口是計算機一種常用的接口，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)器廠家及計算機終端生產(chǎn)廠家共同制定的用于串行通訊的標準。它的全名是"數(shù)據(jù)終端設備（DTE）和數(shù)據(jù)通訊設備（DCE）之間串行二進制數(shù)據(jù)交換接口技術標準"該標準規(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)設備準備好 |
DSR |
DTE←DCE |
DCE 準備好 |
| 7 |
信號地 |
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信號公共地 |
| 8 |
載波檢測 |
DCD |
DTE←DCE |
表示 DCE 接收到遠程載波 |
| 20 |
數(shù)據(jù)終端準備好 |
DTR |
DTE→DCE |
DTE 準備好 |
| 22 |
振鈴指示 |
RI |
DTE←DCE |
表示 DCE 與線路接通，出現(xiàn)振鈴 |
串口操作
串口操作需要的頭文件
#include <stdio.h> /*標準輸入輸出定義*/
#include <stdlib.h> /*標準函數(shù)庫定義*/
#include <unistd.h> /*Unix 標準函數(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準的文件打開函數(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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設置串口
最基本的設置串口包括波特率設置，效驗位和停止位設置。
串口的設置主要是設置 struct termios 結構體的各成員值。
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_lflag; /* local mode flags */
unsigned char c_line; /* line discipline */
unsigned char c_cc[NCC]; /* control characters */
};
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設置這個結構體很復雜，我這里就只說說常見的一些設置：
波特率設置
下面是修改波特率的代碼：
struct termios Opt;
tcgetattr(fd, &Opt);
cfsetispeed(&Opt,B19200); /*設置為19200Bps*/
cfsetospeed(&Opt,B19200);
tcsetattr(fd,TCANOW,&Opt);
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設置波特率的例子函數(shù)：
/**
*@brief 設置串口通信速率
*@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);
}
}
}
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效驗位和停止位的設置：
| 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; |
設置效驗的函數(shù)：
/**
*@brief 設置串口數(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);
}
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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
設置好串口之后，讀寫串口就很容易了，把串口當作文件讀寫就是。
關閉串口
關閉串口就是關閉文件。
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)送字符串結束符號，所以接收到后，后面加上了結束符號。我測試使用的是單片機發(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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