Linux作業系統下串列埠程式設計入門教程
阿新 • • 發佈：2019-02-12
簡介：
Linux作業系統從一開始就對序列口提供了很好的支援，本文就Linux下的序列口通訊程式設計進行簡單的介紹。
串列埠簡介
序列口是計算機一種常用的介面，具有連線線少，通訊簡單，得到廣泛的使用。常用的串列埠是RS-232-C介面(又稱EIA RS-232-C)它是在1970年由美國電子工業協會(EIA)聯合貝爾系統、調變解調器廠家及計算機終端生產廠家共同制定的用於序列通訊的標準。它的全名是"資料終端裝置(DTE)和資料通訊裝置(DCE)之間序列二進位制資料交換介面技術標準"該標準規定採用一個25個腳的DB25聯結器，對聯結器的每個引腳的訊號內容加以規定，還對各種訊號的電平加以規定。傳輸距離在碼元畸變小於4%的情況下，傳輸電纜長度應為50英尺。
Linux作業系統從一開始就對序列口提供了很好的支援，本文就Linux下的序列口通訊程式設計進行簡單的介紹，如果要非常深入瞭解，建議看看本文所參考的《Serial Programming Guide for POSIX Operating Systems》
串列埠操作
串列埠操作需要的標頭檔案
#include <stdio.h> /*標準輸入輸出定義*/ #include <stdlib.h> /*標準函式庫定義*/ #include <unistd.h> /*Unix 標準函式定義*/ #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <fcntl.h> /*檔案控制定義*/ #include <termios.h> /*PPSIX 終端控制定義*/ #include <errno.h> /*錯誤號定義*/ |
開啟串列埠
在 Linux 下串列埠檔案是位於 /dev 下的。串列埠一 為 /dev/ttyS0，串列埠二 為 /dev/ttyS1。開啟串列埠是通過使用標準的檔案開啟函式操作：
int fd;
/*以讀寫方式開啟串列埠*/
fd = open( "/dev/ttyS0", O_RDWR);
if (-1 == fd){
/* 不能開啟串列埠一*/
perror(" 提示錯誤！");
}
|
設定串列埠
最基本的設定串列埠包括波特率設定，效驗位和停止位設定。串列埠的設定主要是設定 struct termios 結構體的各成員值。
struct termio
{ unsigned short c_iflag; /* 輸入模式標誌 */
unsigned short c_oflag; /* 輸出模式標誌 */
unsigned short c_cflag; /* 控制模式標誌*/
unsigned short c_lflag; /* local mode flags */
unsigned char c_line; /* line discipline */
unsigned char c_cc[NCC]; /* control characters */
}; |
設定這個結構體很複雜，我這裡就只說說常見的一些設定：
波特率設定 下面是修改波特率的程式碼：
struct termios Opt; tcgetattr(fd, &Opt); cfsetispeed(&Opt,B19200); /*設定為19200Bps*/ cfsetospeed(&Opt,B19200); tcsetattr(fd,TCANOW,&Opt); |
設定波特率的例子函式：
/**
*@brief 設定串列埠通訊速率
*@param fd 型別 int 開啟串列埠的檔案控制代碼
*@param speed 型別 int 串列埠速度
*@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);
}
}
}
|
設定效驗的函式：
/**
*@brief 設定串列埠資料位，停止位和效驗位
*@param fd 型別 int 開啟的串列埠檔案控制代碼
*@param databits 型別 int 資料位 取值 為 7 或者8
*@param stopbits 型別 int 停止位 取值為 1 或者2
*@param parity 型別 int 效驗型別 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) /*設定資料位數*/
{
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); /* 設定為奇效驗*/
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);
}
/* 設定停止位*/
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; /* 設定超時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: 如果不是開發終端之類的，只是串列埠傳輸資料，而不需要串列埠來處理，那麼使用原始模式(Raw Mode)方式來通訊，設定方式如下：
options.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG); /*Input*/ options.c_oflag &= ~OPOST; /*Output*/ |
讀寫串列埠
設定好串列埠之後，讀寫串列埠就很容易了，把串列埠當作檔案讀寫就是。
·傳送資料
char buffer[1024];int Length;int nByte;nByte = write(fd, buffer ,Length) |
·讀取串列埠資料
使用檔案操作read函式讀取，如果設定為原始模式(Raw Mode)傳輸資料，那麼read函式返回的字元數是實際串列埠收到的字元數。可以使用操作檔案的函式來實現非同步讀取，如fcntl，或者select等來操作。
char buff[1024];int Len;int readByte = read(fd,buff,Len); |
關閉串列埠
關閉串列埠就是關閉檔案。
close(fd); |
例子
下面是一個簡單的讀取串列埠資料的例子，使用了上面定義的一些函式和標頭檔案
/**********************************************************************
程式碼說明：使用串列埠二測試的，傳送的資料是字元，
但是沒有傳送字串結束符號，所以接收到後，後面加上了結束符號。
我測試使用的是單片機發送資料到第二個串列埠，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"; //串列埠二
fd = OpenDev(dev);
set_speed(fd,19200);
if (set_Parity(fd,8,1,'N') == FALSE) {
printf("Set Parity Error\n");
exit (0);
}
while (1) //迴圈讀取資料
{
while((nread = read(fd, buff, 512))>0)
{
printf("\nLen %d\n",nread);
buff[nread+1] = '\0';
printf( "\n%s", buff);
}
}
//close(fd);
// exit (0);
}
|