Linux下的串口编程(二）

来源：互联网发布：极乐净土mmd镜头数据编辑：程序博客网时间：2024/05/17 08:36

Linux下的串口编程(二）

分类： UART0串口编程系列2011-02-11 16:23 2470人阅读评论(11) 收藏举报

Linxu下的串口编程（二）

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Author :tiger-john
WebSite :blog.csdn.net/tigerjb

Email ：jibo.tiger@gmail.com

Update-Time : 2011年2月14日星期一

Tiger声明：本人鄙视直接复制本人文章而不加出处的个人或团体，

但不排斥别人转载tiger-john的文章，只是请您注明出处并和本人

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前面已经提到过Linux下皆为文件，这当然也包括我们今天的主角àUART0串口。因此对他的一切操作都和文件的操作一样（涉及到了open,read,write,close等文件的基本操作）。

一．Linux下的串口编程又那几部分组成

1. 打开串口

2. 串口初始化

3. 读串口或写串口

4. 关闭串口

二．串口的打开

既然串口在linux中被看作了文件，那么在对文件进行操作前先要对其进行打开操作。

1.在Linxu中，串口设备是通过串口终端设备文件来访问的，即通过访问/dev/ttyS0,/dev/ttyS1,/dev/ttyS2这些设备文件实现对串口的访问。

2.调用open()函数来代开串口设备，对于串口的打开操作，必须使用O_NOCTTY参数。

l O_NOCTTY:表示打开的是一个终端设备，程序不会成为该端口的控制终端。如果不使用此标志，任务一个输入(eg:键盘中止信号等)都将影响进程。

l O_NDELAY:表示不关心DCD信号线所处的状态（端口的另一端是否激活或者停止）。

3.打开串口模块有那及部分组成

1>调用open()函数打开串口，获取串口设备文件描述符

2>获取串口状态，判断是否阻塞

3>测试打开的文件描述符是否为终端设备

4程序:

/*****************************************************************

* 名称： UART0_Open

* 功能：打开串口并返回串口设备文件描述

* 入口参数： fd :文件描述符 port :串口号(ttyS0,ttyS1,ttyS2)

* 出口参数：正确返回为1，错误返回为0

*****************************************************************/

int UART0_Open(int fd,char* port)

{

fd = open( port, O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY);

if (FALSE == fd)

{

perror("Can't Open Serial Port");

return(FASLE);

}

//判断串口的状态是否为阻塞状态

if(fcntl(fd, F_SETFL, 0) < 0)

{

printf("fcntl failed!/n");

return(FALSE);

}

else

{

printf("fcntl=%d/n",fcntl(fd, F_SETFL,0));

}

//测试是否为终端设备

if(0 == isatty(STDIN_FILENO))

{

printf("standard input is not a terminal device/n");

return(FALSE);

}

else

{

printf("isatty success!/n");

}

printf("fd->open=%d/n",fd);

return fd;

}

三．串口的初始化

1. 在linux中的串口初始化和前面的串口初始化一样。需要设置串口波特率，数据流控制，帧的格式(即数据位个数，停止位，校验位,数据流控制)

2. 串口初始化模块有那几部分组成：

1>.设置波特率

2>设置数据流控制

2>设置帧的格式(即数据位个数，停止位，校验位)

John哥说明：

1>设置串口参数时要用到termios结构体,因此先要通过函数

tcgettattr(fd,&options)获得串口指向termios结构的指针。

2>通过cfsetispeed函数和cfsetospeed函数用来设置串口的输入/输出波特率。一般情况下，输入和输出波特率相等的。

3>设置数据位可以通过修改termios机构体中c_flag来实现。其中CS5,CS6,CS7,CS8对应数据位的5，6，7，8。在设置数据位时，必须要用CSIZE做位屏蔽。

4>数据流控制是使用何种方法来标志数据传输的开始和结束。

5>在设置完波特率，数据流控制，数据位，校验位，停止位，停止位后，还要设置最小等待时间和最小接收字符。

6>在完成配置后要通过tcsetattr()函数来激活配置。

3.程序：

/*******************************************************************

* 名称： UART0_Set

* 功能：设置串口数据位，停止位和效验位

* 入口参数： fd 串口文件描述符

* speed 串口速度

* flow_ctrl 数据流控制

* databits 数据位取值为 7 或者8

* stopbits 停止位取值为 1 或者2

* parity 效验类型取值为N,E,O,,S

*出口参数：正确返回为1，错误返回为0

*******************************************************************/

int UART0_Set(int fd,int speed,int flow_ctrl,int databits,int stopbits,int parity)

{

int i;

int status;

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 };

struct termios options;

/*tcgetattr(fd,&options)得到与fd指向对象的相关参数，并将它们保存于options,该函数,还可以测试配置是否正确，该串口是否可用等。若调用成功，函数返回值为0，若调用失败，函数返回值为1.

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

{

perror("SetupSerial 1");

return(FALSE);

}

//设置串口输入波特率和输出波特率

for ( i= 0; i < sizeof(speed_arr) / sizeof(int); i++)

{

if (speed == name_arr[i])

{

cfsetispeed(&Options, speed_arr[i]);

cfsetospeed(&Options, speed_arr[i]);

}

//修改控制模式，保证程序不会占用串口

options.c_cflag |= CLOCAL;

//修改控制模式，使得能够从串口中读取输入数据

options.c_cflag |= CREAD;

//设置数据流控制

switch(flow_ctrl)

{

case 0 ://不使用流控制

options.c_cflag &= ~CRTSCTS;

break;

case 1 ://使用硬件流控制

options.c_cflag |= CRTSCTS;

break;

case 2 ://使用软件流控制

options.c_cflag |= IXON | IXOFF | IXANY;

break;

}

//设置数据位

options.c_cflag &= ~CSIZE; //屏蔽其他标志位

switch (databits)

{

case 5 :

options.c_cflag |= CS5;

break;

case 6 :

options.c_cflag |= CS6;

break;

case 7 :

options.c_cflag |= CS7;

break;

case 8:

options.c_cflag |= CS8;

break;

default:

fprintf(stderr,"Unsupported data size/n");

return (FALSE);

}

//设置校验位

switch (parity)

{

case 'n':

case 'N': //无奇偶校验位。

options.c_cflag &= ~PARENB;

options.c_iflag &= ~INPCK;

break;

case 'o':

case 'O'://设置为奇校验

options.c_cflag |= (PARODD | PARENB);

options.c_iflag |= INPCK;

break;

case 'e':

case 'E'://设置为偶校验

options.c_cflag |= PARENB;

options.c_cflag &= ~PARODD;

options.c_iflag |= INPCK;

break;

case 's':

case 'S': //设置为空格

options.c_cflag &= ~PARENB;

options.c_cflag &= ~CSTOPB;

break;

default:

fprintf(stderr,"Unsupported parity/n");

return (FALSE);

}

// 设置停止位

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);

}

//修改输出模式，原始数据输出

options.c_oflag &= ~OPOST;

//设置等待时间和最小接收字符

options.c_cc[VTIME] = 1; /* 读取一个字符等待1*(1/10)s */

options.c_cc[VMIN] = 1; /* 读取字符的最少个数为1 */

//如果发生数据溢出，接收数据，但是不再读取

tcflush(fd,TCIFLUSH);

//激活配置 (将修改后的termios数据设置到串口中）

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

{

perror("com set error!/n");

return (FALSE);

}

return (TRUE);

}

/*******************************************************************

* 名称： UART0_Init()

* 功能：串口初始化

* 入口参数： fd 文件描述符

* speed 串口速度

* flow_ctrl 数据流控制

* databits 数据位取值为 7 或者8

* stopbits 停止位取值为 1 或者2

* parity 效验类型取值为N,E,O,,S

* 出口参数：正确返回为1，错误返回为0

*******************************************************************/

int UART0_Init(int fd, int speed,int flow_ctrlint databits,int stopbits,int parity)

{

int err;

//设置串口数据帧格式

if (UART0_Set(fd,115200,0,8,1,'N') == FALSE)

{

return FALSE;

}

else

{

return TRUE;

}

注：

如果不是开发终端之类的，只是串口传输数据，而不需要串口来处理，那么使用原始模式(Raw Mode)方式来通讯，设置方式如下：

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

options.c_oflag &= ~OPOST; /*Output*/

四．串口的读写函数：

1. 读写串口是通过使用read函数和write函数来实现的。

2. 程序

/*******************************************************************

* 名称： UART0_Recv

* 功能：接收串口数据

* 入口参数： fd :文件描述符

* rcv_buf :接收串口中数据存入rcv_buf缓冲区中

* data_len :一帧数据的长度

* 出口参数：正确返回为1，错误返回为0

*******************************************************************/

int UART0_Recv(int fd, char *rcv_buf,int data_len)

{

int len,fs_sel;

fd_set fs_read;

struct timeval time;

FD_ZERO(&fs_read);

FD_SET(fd,&fs_read);

time.tv_sec = 10;

time.tv_usec = 0;

//使用select实现串口的多路通信

fs_sel = select(fd+1,&fs_read,NULL,NULL,&time);

if(fs_sel)

{

len = read(fd,data,data_len);

return len;

}

else

{

return FALSE;

}

/*******************************************************************

* 名称： UART0_Send

* 功能：发送数据

* 入口参数： fd :文件描述符

* send_buf :存放串口发送数据

* data_len :一帧数据的个数

* 出口参数：正确返回为1，错误返回为0

*******************************************************************/

int UART0_Send(int fd, char *send_buf,int data_len)

{

int len = 0;

len = write(fd,send_buf,data_len);

if (len == data_len )

{

return len;

}

else

{

tcflush(fd,TCOFLUSH);

return FALSE;

}

五．关闭串口

在完成对串口设备的操作后，要调用close函数关闭该文件描述符。

程序：

/******************************************************

* 名称： UART0_Close

* 功能：关闭串口并返回串口设备文件描述

* 入口参数： fd :文件描述符

* 出口参数： void

*******************************************************************/

void UART0_Close(int fd)

{

close(fd);

}

一．一个完整程序

/****************************************Copyright (c)**************************************************
** xi an you dian xue yuan
** graduate school
** XNMS
** WebSite :blog.csdn.net/tigerjb
**--------------File Info-------------------------------------------------------------------------------
** File name: main.c
** Last modified Date: 2011-01-31
** Last Version: 1.0
** Descriptions:
**
**------------------------------------------------------------------------------------------------------
** Created by: jibo
** Created date: 2011-06-5
** Version: 1.0
** Descriptions: The original version
**
**------------------------------------------------------------------------------------------------------
** Modified by:
** Modified date:
** Version:
** Descriptions:
**
********************************************************************************************************/

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
#include<termios.h>
#include<errno.h>
#include<string.h>

#define FALSE -1
#define TRUE 0

int UART_Open(int fd,char* port);
void UART_Close(int fd);
int UART_Set(int fd,int speed,int flow_ctrl,int databits,int stopbits,int parity);
int UART_Init(int fd, int speed,int flow_ctrlint ,int databits,int stopbits,char parity);
int UART_Recv(int fd, char *rcv_buf,int data_len);
int UART_Send(int fd, char *send_buf,int data_len);

int UART_Open(int fd,char* port)
{

   fd = open( port, O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY);
   if (FALSE == fd){
perror("Can't Open Serial Port");
   return(FALSE);
   }
   if(fcntl(fd, F_SETFL, 0) < 0){
printf("fcntl failed!\n");
   return(FALSE);
   } else {
// printf("fcntl=%d\n",fcntl(fd, F_SETFL,0));
   }
   if(0 == isatty(STDIN_FILENO)){
   printf("standard input is not a terminal device\n");
   return(FALSE);
   }
   return fd;
}
void UART_Close(int fd)
{
close(fd);
}

int UART_Set(int fd,int speed,int flow_ctrl,int databits,int stopbits,int parity)
{

   int i;
// int status;
   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
   };
struct termios options;

if(tcgetattr( fd,&options) != 0){
   perror("SetupSerial 1");
   return(FALSE);
   }
for(i= 0;i < sizeof(speed_arr) / sizeof(int);i++) {
if (speed == name_arr[i]) {
   cfsetispeed(&options, speed_arr[i]);
   cfsetospeed(&options, speed_arr[i]);
}
   }
options.c_cflag |= CLOCAL;
options.c_cflag |= CREAD;
switch(flow_ctrl){
case 0 :
options.c_cflag &= ~CRTSCTS;
break;
   case 1 :
   options.c_cflag |= CRTSCTS;
   break;
   case 2 :
   options.c_cflag |= IXON | IXOFF | IXANY;
   break;
}

options.c_cflag &= ~CSIZE;
switch (databits){
case 5 :
   options.c_cflag |= CS5;
   break;
   case 6 :
   options.c_cflag |= CS6;
   break;
   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;
   options.c_iflag &= ~INPCK;
   break;
   case 'o':
   case 'O':
   options.c_cflag |= (PARODD | PARENB);
   options.c_iflag |= INPCK;
   break;
   case 'e':
   case 'E':
   options.c_cflag |= PARENB;
   options.c_cflag &= ~PARODD;
   options.c_iflag |= INPCK;
   break;
   case 's':
   case 'S':
   options.c_cflag &= ~PARENB;
   options.c_cflag &= ~CSTOPB;
   break;
   default:
   fprintf(stderr,"Unsupported parity\n");
   return (FALSE);
}
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);
}

   options.c_oflag &= ~OPOST;

options.c_cc[VTIME] = 1;
options.c_cc[VMIN] = 1;

tcflush(fd,TCIFLUSH);

if(tcsetattr(fd,TCSANOW,&options) != 0){
perror("com set error!\n");
   return (FALSE);
}
return (TRUE);
}

int UART_Init(int fd, int speed,int flow_ctrlint ,int databits,int stopbits,char parity)
{

if (FALSE == UART_Set(fd,speed,flow_ctrlint,databits,stopbits,parity)) {
return FALSE;
   } else {
return TRUE;
}
}

int UART_Recv(int fd, char *rcv_buf,int data_len)
{
int len,fs_sel;
fd_set fs_read;

struct timeval time;

FD_ZERO(&fs_read);
FD_SET(fd,&fs_read);

time.tv_sec = 10;
time.tv_usec = 0;

fs_sel = select(fd+1,&fs_read,NULL,NULL,&time);
if(fs_sel){
   len = read(fd,rcv_buf,data_len);
   return len;
   } else {
return FALSE;
}
}

int UART_Send(int fd, char *send_buf,int data_len)
{
int ret;

ret = write(fd,send_buf,data_len);
if (data_len == ret ){
   return ret;
} else {
   tcflush(fd,TCOFLUSH);
   return FALSE;

}

}

int main(int argc, char **argv)
{
int fd = FALSE;
int ret;
char rcv_buf[512];
int i;
if(argc != 2){
   printf("Usage: %s /dev/ttySn \n",argv[0]);
   return FALSE;
}
fd = UART_Open(fd,argv[1]);
if(FALSE == fd){
   printf("open error\n");
   exit(1);
}
ret = UART_Init(fd,9600,0,8,1,'N');
if (FALSE == fd){
   printf("Set Port Error\n");
   exit(1);
}
ret = UART_Send(fd,"*IDN?\n",6);
if(FALSE == ret){
   printf("write error!\n");
   exit(1);
}
printf("command: %s\n","*IDN?");
memset(rcv_buf,0,sizeof(rcv_buf));
for(i=0;;i++)
{
   ret = UART_Recv(fd, rcv_buf,512);
      if( ret > 0){
   rcv_buf[ret]='\0';
   printf("%s",rcv_buf);
   } else {
   printf("cannot receive data1\n");
break;
   }
  if('\n' == rcv_buf[ret-1])
  break;
}
UART_Close(fd);
return 0;
}

/*******************************************************************************************************
** End Of File
********************************************************************************************************/

UART0串口编程目录：

串口编程之前奏篇

UART0串口编程系列（一）裸机下的轮训方式的串口编程

UART0串口编程系列（二）裸机下的中断方式的串口编程

UART0串口编程系列（三）UC/OS下的串口编程注意的问题

UART0串口编程系列（四）UC/OS下的串口发送任务编程

UART0串口编程系列（五） UC/OS下的串口接收任务编程

UART0串口编程系列（六）Linux下串口编程要知道的那些事

UART0串口编程系列（七）Linux下的串口编程