Linux下串口编程入门

简介：Linux 操作系统从一开始就对串行口提供了很好的支持，本文就 Linux 下的串行口通讯编程进行简单的介绍。

串口简介

串行口是计算机一种常用的接口，具有连接线少，通讯简单，得到广泛的使用。常用的串口是 RS-232-C 接口（又称 EIA RS-232-C）它是在 1970 年由美国电子工业协会（EIA）联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是"数据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准"该标准规定采用一个 25 个脚的 DB25 连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。传输距离在码元畸变小于 4% 的情况下，传输电缆长度应为 50 英尺。

Linux 操作系统从一开始就对串行口提供了很好的支持，本文就 Linux 下的串行口通讯编程进行简单的介绍，如果要非常深入了解，建议看看本文所参考的《Serial Programming Guide for POSIX Operating Systems》

计算机串口的引脚说明

序号信号名称符号流向功能2发送数据TXDDTE→DCEDTE发送串行数据3接收数据RXDDTE←DCEDTE 接收串行数据4请求发送RTSDTE→DCEDTE 请求 DCE 将线路切换到发送方式5允许发送CTSDTE←DCEDCE 告诉 DTE 线路已接通可以发送数据6数据设备准备好DSRDTE←DCEDCE 准备好7信号地信号公共地8载波检测DCDDTE←DCE表示 DCE 接收到远程载波20数据终端准备好DTRDTE→DCEDTE 准备好22振铃指示RIDTE←DCE表示 DCE 与线路接通，出现振铃

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串口操作

串口操作需要的头文件

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

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打开串口

在 Linux 下串口文件是位于 /dev 下的

串口一 为 /dev/ttyS0

串口二 为 /dev/ttyS1

打开串口是通过使用标准的文件打开函数操作：

int fd;

fd = open( "/dev/ttyS0", O_RDWR);if (-1 == fd){ perror(" 提示错误！");}

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设置串口

最基本的设置串口包括波特率设置，效验位和停止位设置。

串口的设置主要是设置 struct termios 结构体的各成员值。

struct termio{ unsigned short c_iflag; unsigned short c_oflag; unsigned short c_cflag; unsigned short c_lflag; unsigned char c_line; unsigned char c_cc[NCC];};

设置这个结构体很复杂，我这里就只说说常见的一些设置：

波特率设置

下面是修改波特率的代码：

struct termios Opt;tcgetattr(fd, &Opt);cfsetispeed(&Opt,B19200);cfsetospeed(&Opt,B19200);tcsetattr(fd,TCANOW,&Opt);

设置波特率的例子函数：

int speed_arr[] = { B38400, B19200, B9600, B4800, B2400, B1200, B300, B38400, B19200, B9600, B4800, B2400, B1200, B300, };int name_arr[] = {38400, 19200, 9600, 4800, 2400, 1200, 300, 38400, 19200, 9600, 4800, 2400, 1200, 300, };void set_speed(int fd, int speed){ int i; int status; struct termios Opt; tcgetattr(fd, &Opt); for ( i= 0; i < sizeof(speed_arr) / sizeof(int); i++) { if (speed == name_arr[i]) { tcflush(fd, TCIOFLUSH); cfsetispeed(&Opt, speed_arr[i]); cfsetospeed(&Opt, speed_arr[i]); status = tcsetattr(fd1, TCSANOW, &Opt); if (status != 0) { perror("tcsetattr fd1"); return; } tcflush(fd,TCIOFLUSH); } }}

效验位和停止位的设置：

无效验8位Option.c_cflag &= ~PARENB;Option.c_cflag &= ~CSTOPB;Option.c_cflag &= ~CSIZE;Option.c_cflag |= ~CS8;奇效验(Odd)7位Option.c_cflag |= ~PARENB;Option.c_cflag &= ~PARODD;Option.c_cflag &= ~CSTOPB;Option.c_cflag &= ~CSIZE;Option.c_cflag |= ~CS7;偶效验(Even)7位Option.c_cflag &= ~PARENB;Option.c_cflag |= ~PARODD;Option.c_cflag &= ~CSTOPB;Option.c_cflag &= ~CSIZE;Option.c_cflag |= ~CS7;Space效验7位Option.c_cflag &= ~PARENB;Option.c_cflag &= ~CSTOPB;Option.c_cflag &= &~CSIZE;Option.c_cflag |= CS8;

设置效验的函数：

int set_Parity(int fd,int databits,int stopbits,int parity){ struct termios options; if ( tcgetattr( fd,&options) != 0) { perror("SetupSerial 1"); return(FALSE); } options.c_cflag &= ~CSIZE; switch (databits) { case 7: options.c_cflag |= CS7; break; case 8: options.c_cflag |= CS8; break; default: fprintf(stderr,"Unsupported data size\n"); return (FALSE); }switch (parity){ case ‘n’: case ‘N’: options.c_cflag &= ~PARENB; options.c_iflag &= ~INPCK; break; case ‘o’: case ‘O’: options.c_cflag |= (PARODD | PARENB); options.c_iflag |= INPCK; break; case ‘e’: case ‘E’: options.c_cflag |= PARENB; options.c_cflag &= ~PARODD; options.c_iflag |= INPCK; break; case ‘S’: case ‘s’: options.c_cflag &= ~PARENB; options.c_cflag &= ~CSTOPB;break; default: fprintf(stderr,"Unsupported parity\n"); return (FALSE); }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);}if (parity != ‘n’) options.c_iflag |= INPCK;tcflush(fd,TCIFLUSH);options.c_cc[VTIME] = 150;options.c_cc[VMIN] = 0;if (tcsetattr(fd,TCSANOW,&options) != 0){ perror("SetupSerial 3"); return (FALSE);}return (TRUE);}

需要注意的是:

如果不是开发终端之类的，只是串口传输数据，而不需要串口来处理，那么使用原始模式(Raw Mode)方式来通讯，设置方式如下：

 options.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG); options.c_oflag &= ~OPOST;

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读写串口

设置好串口之后，读写串口就很容易了，把串口当作文件读写就是。

发送数据

char buffer[1024];int Length;int nByte;nByte = write(fd, buffer ,Length)

读取串口数据

使用文件操作read函数读取，如果设置为原始模式(Raw Mode)传输数据，那么read函数返回的字符数是实际串口收到的字符数。

可以使用操作文件的函数来实现异步读取，如fcntl，或者select等来操作。

char buff[1024];int Len;int readByte = read(fd,buff,Len);

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关闭串口

关闭串口就是关闭文件。

close(fd);

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例子

下面是一个简单的读取串口数据的例子，使用了上面定义的一些函数和头文件

#define FALSE -1#define TRUE 0

int OpenDev(char *Dev){ int fd = open( Dev, O_RDWR ); //| O_NOCTTY | O_NDELAY if (-1 == fd) { perror("Can’t Open Serial Port"); return -1; } else return fd;}int main(int argc, char **argv){ int fd; int nread; char buff[512]; char *dev = "/dev/ttyS1"; //串口二 fd = OpenDev(dev); set_speed(fd,19200); if (set_Parity(fd,8,1,’N’) == FALSE) { printf("Set Parity Error\n"); exit (0); }while (1) //循环读取数据{ while((nread = read(fd, buff, 512))>0) { printf("\nLen %d\n",nread); buff[nread+1] = ‘\0’; printf( "\n%s", buff); }} //close(fd); // exit (0);}

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