串口应用编程
来源:互联网 发布:俄罗斯女孩中国人知乎 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 07:43
为了便于通过程序来获得和修改终端参数,Linux还提供了tcgetattr函数和tcsetattr函数。tcgetattr用于获取终端的相关参数,而tcsetattr函数用于设置终端参数。这两个函数的具体信息如表6.2所示。
表6.2 tcgetattr函数和tcsetattr函数
头文件
<termios.h>
<unistd.h>
函数形式
int tcgetattr(int fd, struct termios *termios_p);
int tcsetattr(int fd, int optional_actions, const struct termios *termios_p);
返回值
成功
失败
是否设置errno
0
?1
是
说明:tcgetattr函数用于获取与终端相关的参数。参数fd为终端的文件描述符,返回的结果保存在termios结构体中,该结构体一般包括如下的成员:
tcflag_t c_iflag; tcflag_t c_oflag; tcflag_t c_cflag; tcflag_t c_lflag; cc_t c_cc[NCCS];
其具体意义如下。
?
c_iflag:输入模式标志,控制终端输入方式,具体参数如表6.3所示。
表6.3 c_iflag参数表
键 值
说 明
IGNBRK
忽略BREAK键输入
BRKINT
如果设置了IGNBRK,BREAK键的输入将被忽略,如果设置了BRKINT ,将产生SIGINT中断
IGNPAR
忽略奇偶校验错误
PARMRK
标识奇偶校验错误
INPCK
允许输入奇偶校验
ISTRIP
去除字符的第8个比特
INLCR
将输入的NL(换行)转换成CR(回车)
IGNCR
忽略输入的回车
ICRNL
将输入的回车转化成换行(如果IGNCR未设置的情况下)
IUCLC
将输入的大写字符转换成小写字符(非POSIX)
IXON
允许输入时对XON/XOFF流进行控制
IXANY
输入任何字符将重启停止的输出
IXOFF
允许输入时对XON/XOFF流进行控制
IMAXBEL
当输入队列满的时候开始响铃,Linux在使用该参数而是认为该参数总是已经设置
c_oflag:输出模式标志,控制终端输出方式,具体参数如表6.4所示。
表6.4 c_oflag参数
键 值
说 明
OPOST
处理后输出
OLCUC
将输入的小写字符转换成大写字符(非POSIX)
ONLCR
将输入的NL(换行)转换成CR(回车)及NL(换行)
OCRNL
将输入的CR(回车)转换成NL(换行)
ONOCR
第一行不输出回车符
ONLRET
不输出回车符
OFILL
发送填充字符以延迟终端输出
OFDEL
以ASCII码的DEL作为填充字符,如果未设置该参数,填充字符将是NUL(‘\0’)(非POSIX)
NLDLY
换行输出延时,可以取NL0(不延迟)或NL1(延迟0.1s)
CRDLY
回车延迟,取值范围为:CR0、CR1、CR2和 CR3
TABDLY
水平制表符输出延迟,取值范围为:TAB0、TAB1、TAB2和TAB3
BSDLY
空格输出延迟,可以取BS0或BS1
VTDLY
垂直制表符输出延迟,可以取VT0或VT1
FFDLY
换页延迟,可以取FF0或FF1
c_cflag:控制模式标志,指定终端硬件控制信息,具体参数如表6.5所示。
表6.5 c_oflag参数
键 值
说 明
CBAUD
波特率(4+1位)(非POSIX)
CBAUDEX
附加波特率(1位)(非POSIX)
CSIZE
字符长度,取值范围为CS5、CS6、CS7或CS8
CSTOPB
设置两个停止位
CREAD
使用接收器
PARENB
使用奇偶校验
PARODD
对输入使用奇偶校验,对输出使用偶校验
HUPCL
关闭设备时挂起
CLOCAL
忽略调制解调器线路状态
CRTSCTS
使用RTS/CTS流控制
c_lflag:本地模式标志,控制终端编辑功能,具体参数如表6.6所示。
表6.6 c_lflag参数
键 值
说 明
ISIG
当输入INTR、QUIT、SUSP或DSUSP时,产生相应的信号
ICANON
使用标准输入模式
XCASE
在ICANON和XCASE同时设置的情况下,终端只使用大写。如果只设置了XCASE,则输入字符将被转换为小写字符,除非字符使用了转义字符(非POSIX,且Linux不支持该参数)
ECHO
显示输入字符
ECHOE
如果ICANON同时设置,ERASE将删除输入的字符,WERASE将删除输入的单词
ECHOK
如果ICANON同时设置,KILL将删除当前行
ECHONL
如果ICANON同时设置,即使ECHO没有设置依然显示换行符
ECHOPRT
如果ECHO和ICANON同时设置,将删除打印出的字符(非POSIX)
TOSTOP
向后台输出发送SIGTTOU信号
c_cc[NCCS]:控制字符,用于保存终端驱动程序中的特殊字符,如输入结束符等。c_cc中定义了如表6.7所示的控制字符。
表6.7 c_cc支持的控制字符
宏
说 明
宏
说 明
VINTR
Interrupt字符
VEOL
附加的End-of-file字符
VQUIT
Quit字符
VTIME
非规范模式读取时的超时时间
VERASE
Erase字符
VSTOP
Stop字符
VKILL
Kill字符
VSTART
Start字符
VEOF
End-of-file字符
VSUSP
Suspend字符
VMIN
非规范模式读取时的最小字符数
tcsetattr函数用于设置终端的相关参数。参数fd为打开的终端文件描述符,参数optional_actions用于控制修改起作用的时间,而结构体termios_p中保存了要修改的参数。
optional_actions可以取如下的值。
?
TCSANOW:不等数据传输完毕就立即改变属性。
TCSADRAIN:等待所有数据传输结束才改变属性。
TCSAFLUSH:清空输入输出缓冲区才改变属性。
错误信息:
EBADF:非法的文件描述符。
EINTR:tcsetattr函数调用被信号中断。
EINVAL:参数optional_actions使用了非法值,或参数termios中使用了非法值。
ENCTTY:非终端的文件描述符。
ioctl其实没有什么很难的东西需要理解,关键是理解cmd命令码是怎么在用户程序里生成并在驱动程序里解析的,程序员最主要的工作量在switch{case}结构中,因为对设备的I/O控制都是通过这一部分的代码实现的。
Cmd详见ioctl_tty.c代码:
- switch (cmd)
- {
- case TCGETS:
- //取相应终端termios 结构中的信息。
- return get_termios (tty, (struct termios *) arg);
- case TCSETSF:
- // 在设置termios 的信息之前,需要先等待输出队列中所有数据处理完,并且刷新(清空)输入队列。
- // 再设置。
- flush (&tty->read_q); /* fallthrough */
- case TCSETSW:
- // 在设置终端termios 的信息之前,需要先等待输出队列中所有数据处理完(耗尽)。对于修改参数
- // 会影响输出的情况,就需要使用这种形式。
- wait_until_sent (tty); /* fallthrough */
- case TCSETS:
- // 设置相应终端termios 结构中的信息。
- return set_termios (tty, (struct termios *) arg);
- case TCGETA:
- // 取相应终端termio 结构中的信息。
- return get_termio (tty, (struct termio *) arg);
- case TCSETAF:
- // 在设置termio 的信息之前,需要先等待输出队列中所有数据处理完,并且刷新(清空)输入队列。
- // 再设置。
- flush (&tty->read_q); /* fallthrough */
- case TCSETAW:
- // 在设置终端termio 的信息之前,需要先等待输出队列中所有数据处理完(耗尽)。对于修改参数
- // 会影响输出的情况,就需要使用这种形式。
- wait_until_sent (tty); /* fallthrough *//* 继续执行 */
- case TCSETA:
- // 设置相应终端termio 结构中的信息。
- return set_termio (tty, (struct termio *) arg);
- case TCSBRK:
- // 等待输出队列处理完毕(空),如果参数值是0,则发送一个break。
- if (!arg)
- {
- wait_until_sent (tty);
- send_break (tty);
- }
- return 0;
- case TCXONC:
- // 开始/停止控制。如果参数值是0,则挂起输出;如果是1,则重新开启挂起的输出;如果是2,则挂起
- // 输入;如果是3,则重新开启挂起的输入。
- return -EINVAL; /* not implemented *//* 未实现 */
- case TCFLSH:
- //刷新已写输出但还没发送或已收但还没有读数据。如果参数是0,则刷新(清空)输入队列;如果是1,
- // 则刷新输出队列;如果是2,则刷新输入和输出队列。
- if (arg == 0)
- flush (&tty->read_q);
- else if (arg == 1)
- flush (&tty->write_q);
- else if (arg == 2)
- {
- flush (&tty->read_q);
- flush (&tty->write_q);
- }
- else
- return -EINVAL;
- return 0;
- case TIOCEXCL:
- // 设置终端串行线路专用模式。
- return -EINVAL; /* not implemented *//* 未实现 */
- case TIOCNXCL:
- // 复位终端串行线路专用模式。
- return -EINVAL; /* not implemented *//* 未实现 */
- case TIOCSCTTY:
- // 设置tty 为控制终端。(TIOCNOTTY - 禁止tty 为控制终端)。
- return -EINVAL; /* set controlling term NI *//* 设置控制终端NI */
- case TIOCGPGRP: // NI - Not Implemented。
- // 读取指定终端设备进程的组id。首先验证用户缓冲区长度,然后复制tty 的pgrp 字段到用户缓冲区。
- verify_area ((void *) arg, 4);
- put_fs_long (tty->pgrp, (unsigned long *) arg);
- return 0;
- case TIOCSPGRP:
- // 设置指定终端设备进程的组id。
- tty->pgrp = get_fs_long ((unsigned long *) arg);
- return 0;
- case TIOCOUTQ:
- // 返回输出队列中还未送出的字符数。首先验证用户缓冲区长度,然后复制队列中字符数给用户。
- verify_area ((void *) arg, 4);
- put_fs_long (CHARS (tty->write_q), (unsigned long *) arg);
- return 0;
- case TIOCINQ:
- // 返回输入队列中还未读取的字符数。首先验证用户缓冲区长度,然后复制队列中字符数给用户。
- verify_area ((void *) arg, 4);
- put_fs_long (CHARS (tty->secondary), (unsigned long *) arg);
- return 0;
- case TIOCSTI:
- // 模拟终端输入。该命令以一个指向字符的指针作为参数,并假装该字符是在终端上键入的。用户必须
- // 在该控制终端上具有超级用户权限或具有读许可权限。
- return -EINVAL; /* not implemented *//* 未实现 */
- case TIOCGWINSZ:
- // 读取终端设备窗口大小信息(参见termios.h 中的winsize 结构)。
- return -EINVAL; /* not implemented *//* 未实现 */
- case TIOCSWINSZ:
- // 设置终端设备窗口大小信息(参见winsize 结构)。
- return -EINVAL; /* not implemented *//* 未实现 */
- case TIOCMGET:
- // 返回modem 状态控制引线的当前状态比特位标志集(参见termios.h 中185-196 行)。
- return -EINVAL; /* not implemented *//* 未实现 */
- case TIOCMBIS:
- // 设置单个modem 状态控制引线的状态(true 或false)。
- return -EINVAL; /* not implemented *//* 未实现 */
- case TIOCMBIC:
- // 复位单个modem 状态控制引线的状态。
- return -EINVAL; /* not implemented *//* 未实现 */
- case TIOCMSET:
- // 设置modem 状态引线的状态。如果某一比特位置位,则modem 对应的状态引线将置为有效。
- return -EINVAL; /* not implemented *//* 未实现 */
- case TIOCGSOFTCAR:
- // 读取软件载波检测标志(1 - 开启;0 - 关闭)。
- return -EINVAL; /* not implemented *//* 未实现 */
- case TIOCSSOFTCAR:
- // 设置软件载波检测标志(1 - 开启;0 - 关闭)。
- return -EINVAL; /* not implemented *//* 未实现 */
- default:
- return -EINVAL;
- }
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