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Linux操作系統(tǒng)下串口設(shè)置及編程
用戶常見的數(shù)據(jù)通信的基本方式可分為并行通信和串行通信。
并行通信是指利用多條數(shù)據(jù)傳輸線將一個資料的各位同時傳送。特點(diǎn)是傳輸速度快，適用于短距離通信，但要求傳輸速度較高的應(yīng)用場合。
串行通信是指利用一條傳輸線將資料一位位的順序傳送。特點(diǎn)是通信線路簡單，利用簡單的線纜就可以實(shí)現(xiàn)通信，減低成本，適用于遠(yuǎn)距離通信，但傳輸速度慢的應(yīng)用場合。常用的串口有RS-232-C接口（全稱是“數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備（DCE）之間串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”）。
UART控制器：可以工作在Interrupt（中斷）模式或者DMA（直接內(nèi)存訪問）模式。據(jù)有１６字節(jié)的ＦＩＦＯ（先入先出寄存器），支持最高波特率可達(dá)到２３０.４Ｋｂｐｓ。
UART操作：資料發(fā)送、資料接收、產(chǎn)生中斷、產(chǎn)生波特率、Loopback模式、紅外模式及自動流控制模式。
串口設(shè)置包括：波特率、起始位數(shù)量、數(shù)據(jù)位數(shù)量、停止位數(shù)量和流控協(xié)議。在此可以配置波特率為115200、起始位為1b、數(shù)據(jù)位8b、停止位1b和無流控制協(xié)議。
串口一、串口二對應(yīng)設(shè)備名依次是“/dev/ttyS0”、“/dev/ttyS1”。
在Linux下對串口的讀寫可以使用簡單的“read”、“write”函數(shù)完成，不同的是需要對串口的其它參數(shù)另作設(shè)置。
6.4.2 串口設(shè)置詳情
串口設(shè)置主要是設(shè)置struct termios結(jié)構(gòu)體成員值：
#include
Struct termio
{
unsigned short c_iflag; /*輸入模式標(biāo)志*/
unsigned short c_oflag; /*輸出模式標(biāo)志*/
unsigned short c_cflag; /*控制模式標(biāo)志*/
unsigned short c_lfag; /*本地模式標(biāo)志*/
unsigned short c_line; /*line discipline*/
unsigned short c_cc[NCC]; /*control characters*/
};
通過對c_cflag的賦值，可以設(shè)置波特率、字符大小、數(shù)據(jù)位、停止位、奇偶校驗(yàn)位和硬件流控等。
設(shè)置串口屬性基本流程：
1. 保存原先串口配置
為了安全起見和以后調(diào)試程序方便，可先保存原先串口的配置，使用函數(shù)tcgetattr（fd，&oldtio）。該函數(shù)得到與fd指向?qū)ο蟮南嚓P(guān)參數(shù)，并將它們保存于lodtio引用的termios結(jié)構(gòu)中。該函數(shù)可以測試配置是否正確、該串口是否可用等。調(diào)試成功，函數(shù)返回0，失敗，函數(shù)返回-1.
if(tcgetattr(fd,&oldtio)!=0)
{
perror(“SetupSerial 1”);
return -1;
}
2. 激活選項(xiàng)有CLOCAL和CREAD
CLOCAL和CREAD分別用于本地連接和接受使能，通過位掩碼的方式激活這兩個選項(xiàng)。
Newtio.c_cflag |= CLOCAL | CREAD;
3. 設(shè)置波特率
設(shè)置波特率的函數(shù)主要有cfsetispeed和cfsetospeed。
cfsetispeed(&newtio,B115200);
cfsetospeed(&newtio,B115200);
一般地用戶需要將輸入輸出函數(shù)的波特率設(shè)置成一樣的。這幾個函數(shù)在成功時返回0，失敗-1。
4. 設(shè)置字符大小
沒有現(xiàn)成可用函數(shù)，需要位掩碼。一般先去除數(shù)據(jù)位中的位掩碼，再重新按要求設(shè)置。
options.c_cflag &= ~CSIZE; /*mask the character size bits*/
options.c_cflag |= CS8;
5. 設(shè)置奇偶校驗(yàn)位
先激活c_cflag中的校驗(yàn)位使能標(biāo)志PARENB和是否要進(jìn)行偶校驗(yàn)，同時還要激活c_iflag中的奇偶校驗(yàn)使能。如使能奇校驗(yàn)時，代碼如下：
newtio.c_cflag |= PARENB;
newtio.c_cflag |=PARODD;
newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);
而使能偶校驗(yàn)代碼為：
newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);
newtio.c_cflag |= PARENB;
newtio.c_cflag &= ~PAROOD;
6. 設(shè)置停止位
通過激活c_cflag中的CSTOPB而實(shí)現(xiàn)的。若停止位為1，則清除CSTOPB，若停止位為0，則激活CSTOPB。下面是停止位為1時的代碼：
newtio.c_cflag &= ~CSTOPB;
7. 設(shè)置最少字符和等待時間
在對接收字符和等待時間沒有特別要求的情況下，可以將其設(shè)置為0：
newtio.c_cc[VTIME] =0;
newtio.c_cc[VMIN]=0;
8. 處理要寫入的引用對象
在串口重新設(shè)置之后，在之前要寫入的引用對象要重新處理，可調(diào)用函數(shù)tcflush(fd,queue_selector)來處理要寫入引用的對象。對于為傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，或收到但未讀取的數(shù)據(jù)，其處理方法取決于queue_selector的值。
Queue_selector可能取值：
TCIFLUSH：刷新收到的數(shù)據(jù)但不讀
TCOFLUSH：刷新寫入的數(shù)據(jù)但不傳送
TCIOLFLUSH：同時刷新收到的數(shù)據(jù)但不讀，并且刷新寫入的數(shù)據(jù)但不傳送
本例采用一：
tcflush(fd, TCIFLUSH)
9. 激活配置
用到函數(shù)tcsetattr:
函數(shù)原型：tcsetattr(fd,OPTION,&newtio);
這里的newtio就是termios類型的變量，OPTION可能的取值如下：
TCSANOW：改變的配置立即生效
TCSADRAIN：改變的配置在所有寫入fd的輸出都結(jié)束后生效
TCSAFLUSH：改變的配置自愛所有寫入fd引用對象的輸出都被結(jié)束后生效，所有已接受但為讀入的輸入都在改變發(fā)生前丟棄。
該函數(shù)調(diào)用成功返回0，失敗-1.
if((tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio))!=0)
{
perror(“com set error”);
return -1;
}
/*串口配置的完整函數(shù)，為了函數(shù)的通用性，通常將常用的選項(xiàng)都在函數(shù)中列出，可大大方便以后用戶的調(diào)試使用
*/ int set_opt(int fd,int nSpeed,int nBits,char nEvent,int nStop) { struct termios newtio,oldtio; /*
保存測試現(xiàn)有串口參數(shù)設(shè)置，在這里如果串口號等出錯，會有相關(guān)的出錯信息
*/ if(tcgetattr(fd,&oldtio)!=0) { perror(“SetupSerial 1”);
return -1; } bzero(&newtio,sizeof(newtio)); /*
步驟一，設(shè)置字符大小
*/ newtio.c_cflag |= CLOCAL | CREAD;
newtio.c_cflag &= ~CSIZE; /*
設(shè)置停止位
*/ switch(nBits) { case 7:
newtio.c_cflag |=CS7;
break; case 8:
newtio.c_cflag |=CS8;
break; } /*
設(shè)置奇偶校驗(yàn)位
*/ switch(nEvent) { case ‘O‘://奇數(shù)
newtio.c_cflag |= PARENB; newtio.c_cflag |=PARODD;
newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP); break； case ‘E‘://偶數(shù)
newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP); newtio.c_cflag |= PARENB;
newtio.c_cflag &= ~PARODD; case ‘N‘://無奇偶校驗(yàn)位 newtio.c_cflag &= ~PARENB; break; } /*
設(shè)置波特率
*/ 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; case 460800:
cfsetispeed(&newtio,B460800);
cfsetospeed(&newtio,B460800);
break; default:
cfsetispeed(&newtio,B9600);
cfsetospeed(&newtio,B9600);
break; } /*
設(shè)置停止位*/ if(nStop==1)
newtio.c_cflag &= ~CSTOPB; else if(nStop==2)
newtio.c_cflag |= CSTOPB; /*
設(shè)置等待時間和最小接收字符
*/ newtio.c_cc[VTIME] =0; newtio.c_cc[VMIN]=0; /*
處理未接受字符
*/ tcflush(fd, TCIFLUSH)； /*
激活新配置
*/ if((tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio))!=0)
{
perror(“com set error”);
return -1;
}
printf("set done!n");
return 0;
}
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