linux下串口编程简单实例

1、  linux中的串口设备文件存放于/dev目录下，其中串口一，串口二对应设备名依次为“/dev/ttyS0”、“/dev/ttyS1”。在linux下操作串口与操作文件相同。

2、  在使用串口之前必须设置相关配置，包括：波特率、数据位、校验位、停止位等。串口设置由下面结构体实现：

struct termios{
    tcflag_t c_iflag;        /*input flags*/
    tcflag_t c_oflag;        /*output flags*/
    tcflag_t c_cflag;        /*control flags*/
    tcflag_t c_lflag;        /*local flags*/
    cc_t c_cc[NCCS];         /*control characters*/
};

该结构中c_cflag最为重要，可设置波特率、数据位、校验位、停止位。在设置波特率时需在数字前加上‘B’，如B9600、B19200。使用其需通过“与”“或”操作方式。

常用的串口控制函数：

Tcgetattr         取属性(termios结构)

Tcsetattr         设置属性(termios结构)

cfgetispeed       得到输入速度

Cfgetospeed       得到输出速度

Cfsetispeed       设置输入速度

Cfsetospeed       设置输出速度

tcflush           刷清未决输入和/或输出

3、  串口的配置

(1) 保存原先串口配置使用tcgetattr(fd,&oldtio)函数：

       struct termios newtio,oldtio;

       tcgetattr(fd,&oldtio);

(2) 激活选项有CLOCAL和CREAD,用于本地连接和接收使能。

       newtio.c_cflag | =  CLOCAL | CREAD;

(3) 设置波特率，使用函数cfsetispeed、 cfsetospeed

    cfsetispeed(&newtio, B115200);

       cfsetospeed(&newtio, B115200);

(4) 设置数据位，需使用掩码设置。

       newtio.c_cflag &= ~CSIZE;

       newtio.c_cflag |= CS8;

(5) 设置奇偶校验位，使用c_cflag和c_iflag。

       设置奇校验：

              newtio.c_cflag |= PARENB;

              newtio.c_cflag |= PARODD;

              newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);

       设置偶校验：

              newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);

              newtio.c_cflag |= PARENB;

              newtio.c_cflag &= ~PARODD;

(6) 设置停止位，通过激活c_cflag中的CSTOPB实现。若停止位为1，则清除CSTOPB，若停止位为2，则激活CSTOPB。

              newtio.c_cflag &= ~CSTOPB;

(7) 设置最少字符和等待时间，对于接收字符和等待时间没有特别要求时，可设为0。

              newtio.c_cc[VTIME]  = 0;

              newtio.c_cc[VMIN] = 0;

(8) 处理要写入的引用对象

tcflush函数刷清（抛弃）输入缓存（终端驱动程序已接收到，但用户程序尚未读）或输出缓存（用户程序已经写，但尚未发送）。

int tcflush(int filedes, int queue )

queue数应当是下列三个常数之一：

• TCIFLUSH 刷清输入队列。

• TCOFLUSH 刷清输出队列。

• TCIOFLUSH 刷清输入、输出队列。

       如：tcflush(fd,TCIFLUSH);

(9) 激活配置。在完成配置后，需激活配置使其生效。使用tsettattr()函数。原型：

int tcgetattr(int filedes, struct termios *                            termptr);

int tcsetattr(int filedes, int opt, const struct                termios * termptr);

tcsetattr的参数opt使我们可以指定在什么时候新的终端属性才起作用。opt可以指定为下列常数中的一个：

• TCSANOW 更改立即发生。

• TCSADRAIN 发送了所有输出后更改才发生。若更改输出参数则应使用此选择项。

• TCSAFLUSH 发送了所有输出后更改才发生。更进一步，在更改发生时未读的所有输入数据都被删除（刷清）

使用如：tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio)

4、  在配置完串口的相关属性后，就可对串口进行打开，读写操作了。其使用方式与文件操作一样，区别在于串口是一个终端设备。

(1)    打开串口

fd = open( "/dev/ttyS0", O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY);

   Open函数中除普通参数外，另有两个参数O_NOCTTY和O_NDELAY。

   O_NOCTTY: 通知linux系统，这个程序不会成为这个端口的控制终端。

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

(2) 恢复串口的状态为阻塞状态，用于等待串口数据的读入。用fcntl函数：

       fcntl（fd, F_SETFL, 0）;

(3) 接着，测试打开的文件描述府是否引用一个终端设备，以进一步确认串口是否正确打开。

       isatty(STDIN_FILENO);

(4) 串口的读写与普通文件一样，使用read,write函数。

       read(fd,buf,8);

       write(fd,buf,8);

以下为一简单的程序实例：

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

int set_opt(int fd,int nSpeed, int nBits, char nEvent, int nStop)
{
  struct termios newtio,oldtio;
  if ( tcgetattr( fd,&oldtio) != 0) { 
    perror("SetupSerial 1");
    return -1;
  }
  bzero( &newtio, sizeof( newtio ) );
  newtio.c_cflag |= CLOCAL | CREAD; 
  newtio.c_cflag &= ~CSIZE; 

  switch( nBits )
  {
  case 7:
    newtio.c_cflag |= CS7;
    break;
  case 8:
    newtio.c_cflag |= CS8;
    break;
  }

  switch( nEvent )
  {
  case 'O':
    newtio.c_cflag |= PARENB;
    newtio.c_cflag |= PARODD;
    newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);
    break;
  case 'E': 
    newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);
    newtio.c_cflag |= PARENB;
    newtio.c_cflag &= ~PARODD;
    break;
  case 'N': 
    newtio.c_cflag &= ~PARENB;
    break;
  }

switch( nSpeed )
  {
  case 2400:
    cfsetispeed(&newtio, B2400);
    cfsetospeed(&newtio, B2400);
    break;
  case 4800:
    cfsetispeed(&newtio, B4800);
    cfsetospeed(&newtio, B4800);
    break;
  case 9600:
    cfsetispeed(&newtio, B9600);
    cfsetospeed(&newtio, B9600);
    break;
  case 115200:
    cfsetispeed(&newtio, B115200);
    cfsetospeed(&newtio, B115200);
    break;
  default:
    cfsetispeed(&newtio, B9600);
    cfsetospeed(&newtio, B9600);
    break;
  }
  if( nStop == 1 )
    newtio.c_cflag &= ~CSTOPB;
  else if ( nStop == 2 )
  newtio.c_cflag |= CSTOPB;
  newtio.c_cc[VTIME] = 0;
  newtio.c_cc[VMIN] = 0;
  tcflush(fd,TCIFLUSH);
  if((tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio))!=0)
  {
    perror("com set error");
    return -1;
  }
  printf("set done!\n");
  return 0;
}

int open_port(int fd,int comport)
{
  char *dev[]={"/dev/ttyS0","/dev/ttyS1","/dev/ttyS2"};
  long vdisable;
  if (comport==1)
  { fd = open( "/dev/ttyS0", O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY);
    if (-1 == fd){
      perror("Can't Open Serial Port");
      return(-1);
    }
    else 
      printf("open ttyS0 .....\n");
  }
  else if(comport==2)
  { fd = open( "/dev/ttyS1", O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY);
    if (-1 == fd){
      perror("Can't Open Serial Port");
      return(-1);
    }
    else 
      printf("open ttyS1 .....\n");
  }
  else if (comport==3)
  {
    fd = open( "/dev/ttyS2", O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY);
    if (-1 == fd){
      perror("Can't Open Serial Port");
      return(-1);
    }
    else 
      printf("open ttyS2 .....\n");
  }
  if(fcntl(fd, F_SETFL, 0)<0)
    printf("fcntl failed!\n");
  else
    printf("fcntl=%d\n",fcntl(fd, F_SETFL,0));
  if(isatty(STDIN_FILENO)==0)
    printf("standard input is not a terminal device\n");
  else
    printf("isatty success!\n");
  printf("fd-open=%d\n",fd);
  return fd;
}
int main(void)
{
  int fd;
  int nread,i;
  char buff[]="Hello\n";
  if((fd=open_port(fd,1))<0){
    perror("open_port error");
    return;
  }
  if((i=set_opt(fd,115200,8,'N',1))<0){
    perror("set_opt error");
    return;
  }
  printf("fd=%d\n",fd);
  nread=read(fd,buff,8);
  printf("nread=%d,%s\n",nread,buff);
  close(fd);
  return;
}