Linux串列埠程式設計

常見資料通訊方式:並行通訊，序列通訊

UART的主要操作：

資料傳送及接受 產生中斷 產生波特率 Loopback模式 紅外模式 自動流控模式

串列埠引數的配置主要包括:波特率、資料位、停止位、流控協議。 linux中的串列埠裝置檔案放於/de/目錄下，串列埠一，串列埠二分別為”/dev/ttyS0”,”/dev/ttyS1”.在linux下操作串列埠與操作檔案相同.

串列埠詳細配置

包括：波特率、資料位、校驗位、停止位等。串列埠設定由下面的結構體實現：

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
    }; 

該結構體中c_cflag最為重要，可設定波特率、資料位、校驗位、停止位。在設定波特率時需要在數字前加上’B’， 如B9600，B15200.使用其需通過“與”“或”操作方式：

輸入模式c_iflag成員控制埠接收端的字元輸入處理：

cgetattr 取屬性(termios結構) Tcsetattr 設定屬性(termios結構) cfgetispeed 得到輸入速度 Cfgetospeed 得到輸出速度 Cfsetispeed 設定輸入速度 Cfsetospeed 設定輸出速度 Tcdrain 等待所有輸出都被傳輸 tcflow 掛起傳輸或接收 tcflush 刷清未決輸入和/或輸出 Tcsendbreak 送BREAK字元 tcgetpgrp 得到前臺程序組ID tcsetpgrp 設定前臺程序組ID配置流程

1> 儲存原先串列埠配置，用tcgetattr(fd,&oldtio)函式

struct termios newtio,oldtio; tcgetattr(fd,&oldtio);

2>啟用選項有CLOCAL和CREAD，用於本地連線和接收使用

　 newtio.c_cflag | = CLOCAL | CREAD;

3>設定波特率，使用函式cfsetispeed、cfsetospeed

cfsetispeed(&newtio,B115200);
cfsetospeed(&newtio,B115200);

4>設定資料位，需使用掩碼設定

newtio.c_cflag &= ~CSIZE;

newtio.c_cflag |= CS8;

5>設定奇偶校驗位，使用c_cflag和c_iflag.

設定奇校驗: newtio.c_cflag |= PARENB; newtio.c_cflag |= PARODD; newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP); 設定偶校驗: newtio.c_iflag |= (INPCK｜ISTRIP); newtio.c_cflag |= PARENB; newtio.c_cflag |= ~PARODD; 不進行校驗: newtio.c_cflag &= ~PARENB;

6>設定停止位，通過啟用c_cflag中的CSTOPB實現。若停止位為1，則清CSTOPB，若停止位為2，則啟用CSTOPB。

newtio.c_cflag &= ~CSTOPB; if( nStop == 1 ) newtio.c_cflag &= ~CSTOPB; else if ( nStop == 2 ) newtio.c_cflag |= CSTOPB;

7>設定最少字元和等待時間，對於接收字元和等待時間沒有特別的要求時，可設為0：

newtio.c_cc[VTIME] = 0;

newtio.c_cc[VMIN] = 0;

8>處理要寫入的引用物件

tcflush函式刷清(拋棄)輸入快取(終端驅動程式已接收到，但使用者程式尚未讀)或輸出快取(使用者程式已經寫，但尚未傳送). int tcflush(int filedes,int quene) quene數應當是下列三個常數之一: *TCIFLUSH 刷清輸入佇列 *TCOFLUSH 刷清輸出佇列 *TCIOFLUSH 刷清輸入、輸出佇列 例如：tcflush(fd,TCIFLUSH);

9>啟用配置。在完成配置後，需要啟用配置使其生效。使用tcsetattr()函式：

int tcsetattr(int filedes,int opt,const struct termios *termptr); opt使我們可以指定在什麼時候新的終端屬性才起作用，

  *TCSANOW:更改立即發生
  *TCSADRAIN:傳送了所有輸出後更改才發生。若更改輸出引數則應使用此選項
  *TCSAFLUSH:傳送了所有輸出後更改才發生。更進一步，在更改發生時未讀的所有輸入資料都刪除(刷清).

例如: tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio);

串列埠使用詳解

開啟串列埠

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

引數

O_NOCTTY:通知linux系統，這個程式不會成為這個埠的控制終端.
O_NDELAY:通知linux系統不關心DCD訊號線所處的狀態(埠的另一端是否啟用或者停止).

然後恢復串列埠的狀態為阻塞狀態，用於等待串列埠資料的讀入，用fcntl函式:

  fcntl(fd,F_SETFL,0);  //F_SETFL：設定檔案flag為0，即預設，即阻塞狀態

接著測試開啟的檔案描述符是否應用一個終端裝置，以進一步確認串列埠是否正確開啟.

  isatty(STDIN_FILENO);

讀寫串列埠 串列埠的讀寫與普通檔案一樣，使用read，write函式 read(fd,buff,8); write(fd,buff,8);

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

int set_opt(int,int,int,char,int);
//"/dev/ttySAC3"是con2，對con2進行操作
void main()
{
    int fd,nByte;
    char *uart3 = "/dev/ttySAC3";
    char buffer[512];
    char *uart_out = "please input\r\n";
    memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
    if((fd = open(uart3, O_RDWR|O_NOCTTY))<0)
        printf("open %s is failed",uart3);
    else{
        set_opt(fd, 115200, 8, 'N', 1);
        write(fd,uart_out, strlen(uart_out));
        while(1){
            while((nByte = read(fd, buffer, 512))>0){
                buffer[nByte+1] = '\0';         
                write(fd,buffer,strlen(buffer));
                memset(buffer, 0, strlen(buffer));
                nByte = 0;
            }
        }
    }
}

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;
        case 460800:
            cfsetispeed(&newtio, B460800);
            cfsetospeed(&newtio, B460800);
            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\r");
    return 0;
}