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文章目录
  1. 1. 基础知识
  2. 2. 流程分析
  3. 3. 发送数据
  4. 4. 接收数据
  5. 5. Tips

red alert3-基诺夫空艇

在单片机串口编程中，用户对寄存器以及串口中断进行操作。但在Linux系统中底层内核驱动以及对寄存器的操作都是写好的.多驱动工程师来说是完全不需要手动去写串口驱动的.

串口驱动也是一种很特殊的字符驱动，

linux串口应用编程，直接使用原厂提供的接口，主要进行初始化配置以及发送和接收。

基础知识

  1. 串口通信
    一次只传一个数据位，一个bit一个bit发送数据。

    串口通讯有7位、8位、9位但是在物理层面传输的时候它仍然是以bit为单位来发送的，串口底层寄存器每次只接收一个bit单位。

  2. 什么是串口？
    在嵌入式串口特指RS232的针脚定义。RS232是EIA制定的串行数据通信的接口标准。

    以太网、USB也是串口

  3. RS232的针脚定义
    分25针和8针2种定义。

  4. 什么是流控？
    2个串行接口传输数据要协调一致才行。

[串口流控 软件流控与硬件流控][]

串口流控 软件流控与硬件流控

流程分析

串口编程流程.

  1. 打开串口

  2. 串口初始化

  • 读取当前参数
  • 修改参数
  • 配置参数

串口初始化数据结构(内核中)

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struct termio {
	unsigned short c_iflag;		/* input mode flags */
	unsigned short c_oflag;		/* output mode flags */
	unsigned short c_cflag;		/* control mode flags */
	unsigned short c_lflag;		/* local mode flags */
	unsigned char c_line;		/* line discipline */
	unsigned char c_cc[NCC];	/* control characters */
};

读取当前参数函数

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int tcgetattr(int fd, struct termios *termios_p);

termios_p指termio结构体

一般在串口初始化调用该函数

获取当前波特率的函数 

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speed_t cfgetispeed(const struct termios *termios_p);           //获取输入的波特率
speed_t cfgetospeed(const struct termios *termios_p);   //获取输出的波特率

termios_p指termio结构体

失败返回-1；成功则返回波特率

设置波特率函数

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int cfsetispeed(struct termios *termios_p, speed_t speed);  
int cfsetospeed(struct termios *termios_p, speed_t speed);

参数speed:speed波特率，常用的B2400，B4800,B9600,B115200,B460800等等。

执行成功返回0，失败返回-1

清空串口BUFFER中的数据函数

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int tcflush(int fd, int queue_selector);

参数2：控制tcflush的操作。有3个常用数值，TCIFLUSH清除正在收到的数据，且不会读出来；TCOFLUSH清除正写入的数据，且不会发送至终端；TCIOFLUSH清除所有正在发生的I/O数据。

执行成功返回0，失败返回-1

设置串口参数函数

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int tcsetattr(int fd,int optional_actions,const struct termios *termios_p);
  • 参数optional_actions:参数生效的时间。有3个常用值：

    TCSANOW:不等数据传输完毕就立刻改变属性；

    TCSADRAIN:等待所有数据传输结束才改变属性；

    TCSAFLUSH:清空输入输出缓冲区才改变属性。

  • 参数*termios_p:在就参数的基础长修改该后的参数
  • 返回值：执行成功后返回0，失败返回-1
  • 一般在初始化最后会使用这个函数。

发送数据

demo程序:串口发送

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#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);
void main()
{
	int fd,wr_static,i=10;				//static状态值
	char *uart3 = "/dev/ttySAC3";
	char *buffer = "hello world!hello arm\n";
	
	printf("\r\nitop4412 uart3 writetest start\r\n");		// \r回车，将当前位置移到本行开头
	
	if((fd = open(uart3, O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY))<0){
		printf("open %s is failed",uart3);
	}
	else{
		printf("open %s is success\n",uart3);
		set_opt(fd, 115200, 8, 'N', 1); 		// 波特率115200,8位, 没有奇偶校验位,停止位1
		while(i--)
		{
			wr_static = write(fd,buffer, strlen(buffer));
			if(wr_static<0)
				printf("write failed\n");
			else{
				printf("wr_static is %d\n",wr_static);		//wr_static的状态每次发生多少个字符，打印出来
			}
			sleep(1);		//休眠1秒
		}
	}
	close(fd);
}


int set_opt(int fd,int nSpeed, int nBits, char nEvent, int nStop)
{
	struct termios newtio,oldtio;
	if  ( tcgetattr( fd,&oldtio)  !=  0) { 			//	tcgetattr读取当前参数
		perror("SetupSerial 1");
		return -1;
	}
	bzero( &newtio, sizeof( newtio ) );		//bzero() 会将内存块（&newtio）的前sizeof( newtio )个字节清零。
	newtio.c_cflag  |=  CLOCAL | CREAD;		// c_cflag控制模式标识符;	CLOCAL 忽略modem状态线？？ CREAD 使能设备接收？？
	newtio.c_cflag &= ~CSIZE;

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

	switch( nEvent )		//奇偶校验
	{
	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 )		//波特率
	{
	case 2400:
		cfsetispeed(&newtio, B2400);		//cfsetispeed设置波特率
		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 )			//停止位
		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);		//清空串口BUFF中的数据函数
	if((tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio))!=0)  //清空后设置
	{
		perror("com set error");
		return -1;
	}
//	printf("set done!\n\r");
	return 0;
}

运行结果
发送数据

接收数据

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#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);
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\n",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,sizeof(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) { 			//	tcgetattr读取当前参数
		perror("SetupSerial 1");
		return -1;
	}
	bzero( &newtio, sizeof( newtio ) );		//bzero() 会将内存块（&newtio）的前sizeof( newtio )个字节清零。
	newtio.c_cflag  |=  CLOCAL | CREAD;		// c_cflag控制模式标识符;	CLOCAL 忽略modem状态线？？ CREAD 使能设备接收？？
	newtio.c_cflag &= ~CSIZE;

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

	switch( nEvent )		//奇偶校验
	{
	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 )		//波特率
	{
	case 2400:
		cfsetispeed(&newtio, B2400);		//cfsetispeed设置波特率
		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 )			//停止位
		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);		//清空串口BUFF中的数据函数
	if((tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio))!=0)  //清空后设置
	{
		perror("com set error");
		return -1;
	}
//	printf("set done!\n\r");
	return 0;
}

运行结果:
读取数据

Tips

第九章有写如何配置 已在使用的串口

linux看串口号:

通过echo发消息给串口

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echo -n "abc" > /dev/ttyS1
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  2. 2. 流程分析
  3. 3. 发送数据
  4. 4. 接收数据
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