linux串口应用

//串口相关的头文件  
#include<stdio.h>      /*标准输入输出定义*/  
#include<stdlib.h>     /*标准函数库定义*/  
#include<unistd.h>     /*Unix 标准函数定义*/  
#include<sys/types.h>   
#include<sys/stat.h>     
#include<fcntl.h>      /*文件控制定义*/  
#include<termios.h>    /*PPSIX 终端控制定义*/  
#include<errno.h>      /*错误号定义*/  
#include<string.h>  
   
   
//宏定义  
#define FALSE  -1  
#define TRUE   0  
   
/******************************************************************* 
* 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 


阻塞的定义：


       对于read，block指当串口输入缓冲区没有数据的时候，read函数将会阻塞在这里
       一直到串口输入缓冲区中有数据可读取，read读到了需要的字节数之后，返回值为读到的字节数；


  对于write，block指当串口输出缓冲区满，或剩下的空间小于将要写入的字节数，则write将阻塞，
  一直到串口输出缓冲区中剩下的空间大于等于将要写入的字节数，执行写入操作，返回写入的字节数。


非阻塞的定义：


  对于read，no block指当串口输入缓冲区没有数据的时候，read函数立即返回，返回值为0。


       对于write，no block指当串口输出缓冲区满，或剩下的空间小于将要写入的字节数，
       则write将进行写操作，写入当前串口输出缓冲区剩下空间允许的字节数，然后返回写入的字节数。


*******************************************************************/  
int UART0_Open(int fd,char* port)  
{  
/*
O_NOCTTY：告诉Unix这个程序不想成为“控制终端”控制的程序，不说明这个标志的话，
任何输入都会影响你的程序。

O_NDELAY：告诉Unix这个程序不关心DCD信号线状态，即其他端口是否运行，不说明这个标志的话，
该程序就会在DCD信号线为低电平时停止。
*/
     
         fd = open( port, O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY);  
         if (FALSE == fd)  
                {  
                       perror("Can't Open Serial Port");  
                       return(FALSE);  
                }  
     //恢复串口为阻塞状态                                 
     if(fcntl(fd, F_SETFL, 0) < 0)  
                {  
                       printf("fcntl failed!\n");  
                     return(FALSE);  
                }    
/*非阻塞，覆盖前面open的属性 fcntl(fd,F_SETFL,FNDELAY) */
         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;  
}  
/******************************************************************* 
* 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     port :串口号(ttyS0,ttyS1,ttyS2) 
* 出口参数：        void 
*******************************************************************/  
   
void UART0_Close(int fd)  
{  
    close(fd);  
}  
   
/******************************************************************* 
* 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[] = { B115200, B19200, B9600, B4800, B2400, B1200, B300};  
     int   name_arr[] = {115200,  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);   
       }  




//修改控制模式，保证程序不会占用串口，忽略调制解调器线路状态  
    options.c_cflag |= CLOCAL;  
    //修改控制模式，使得能够从串口中读取输入数据  ，使用接收器
    options.c_cflag |= CREAD;  

    
    //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]);   //输入速率
                                 cfsetospeed(&options, speed_arr[i]);   //输出速率
                            }  
              }       
     


//设置数据位  
    //屏蔽其他标志位  
    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);   
    }  




//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);  
    }  
     

    //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;  
    }  
    
    
    
  //修改输出模式，原始数据输出  
  options.c_oflag &= ~OPOST;  
   
  options.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG);
  /*
ICANON  使用标准输入模式
ECHO    显示输入字符
ECHOE   如果ICANON同时设置，ERASE将删除输入的字符
ISIG    当输入INTR、QUIT、SUSP或DSUSP时，产生相应的信号
  */
//options.c_lflag &= ~(ISIG | ICANON);  
     
    //设置等待时间和最小接收字符  
    options.c_cc[VTIME] = 0; /* 读取一个字符等待1*(1/10)s */    
    options.c_cc[VMIN]  = 0; /* 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 刷新收到的数据但是不读  
    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_ctrl,int 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;  
        }  
}  
   
/******************************************************************* 
* 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,rcv_buf,data_len);  
          printf("I am right!(version1.2) len = %d fs_sel = %d\n",len,fs_sel);  
              return len;  
       }  
    else  
       {  
          printf("Sorry,I am wrong!");  
              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     
        {  
                //如果发生数据溢出，接收数据，但是不再读取 刷新收到的数据但是不读  
                tcflush(fd,TCOFLUSH);  
                return FALSE;

        }  
     
}  
   
   
int main(int argc, char **argv)  
{  
    int fd;                            //文件描述符  
    int err;                           //返回调用函数的状态  
    int len;                          
    int i;  
    char rcv_buf[100];         
    char send_buf[20]="12345 abcd";  
    if(argc != 3)  
       {  
              printf("Usage: %s /dev/ttySn 0(send data)/1 (receive data) \n",argv[0]);  
              return FALSE;  
       }  
    fd = UART0_Open(fd,argv[1]); //打开串口，返回文件描述符  
    do{  
                  err = UART0_Init(fd,115200,0,8,1,'N');  
                  printf("Set Port Exactly!\n");  
       }while(FALSE == err || FALSE == fd);  
     
    if(0 == strcmp(argv[2],"0"))  
           {  
            while(1)
            {
                  for(i = 0;i < 10;i++)  
                         {  
                                len = UART0_Send(fd,send_buf,10);  
                                if(len > 0)  
                                       printf(" %d send data successful\n",i); 

                                else  
                                       printf("send data failed!\n");  
                            
                                sleep(2);  
                         }  
                  UART0_Close(fd);               
            }
}  
    else  
           {  
                                        
           while (1) //循环读取数据  
                  {    
                     len = UART0_Recv(fd, rcv_buf,9);  
                     if(len > 0)  
                            {  
                       rcv_buf[len] = '\0';  
                                   printf("receive data is %s\n",rcv_buf);  
                       printf("len = %d\n",len);  
                            }  
                     else  
                            {  
                                   printf("cannot receive data\n");  
                            }  
                     sleep(2);  
              }              
       UART0_Close(fd);   
           }  
}  
    

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

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

关于VTIME 和  VMIN

1.只有设置为阻塞时这两个参数才有效，仅针对于读操作。

2.没满足条件或读缓冲区中剩下的数据会在1秒（10百毫秒）后读出。另外特别注意的是当设置VTIME后，如果read第三个参数小于VMIN ，将会将VMIN 修改为read的第三个参数

参考资料：

http://www.cnblogs.com/andtt/archive/2011/08/19/2145639.html

http://blog.csdn.net/zcabcd123/article/details/7595970