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
  1. 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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