Linux 下的串口編程（一）

Linux下串口編程要知道的那些事

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Author   :tiger-john
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本篇文章主要講了與串口編程相關的幾個知識點，以及在Linux上編寫串口程序所要遵循的思想和要考慮的方面，以及它和咱們以前在UC/OS操做系統上編寫串口程序有什麼區別。

一．串口相關的幾個基本概念

能夠結合《串口編程以前奏篇》中的知識點會對串口的一些基本概念有更深的瞭解，爲後面的繼續深刻作鋪墊。

1. 波特率

1> 表示每秒傳輸的比特數。

2> 說明：若波特率爲115200，它表示什麼呢？

Ø  對於發送斷，即每秒鐘發送115200bit。

Ø  對於接收端，115200波特率意味着串口通訊在數據線上的採樣率爲115200HZ.

注：波特率和距離之間成反比，距離相隔很近的設備之間能夠實現高波特率通訊。

2. 數據位

1> 表示通訊中實際數據位的參數。在計算機發送的數據包中，實際的數據每每不會是8位。

2> 說明：在串口通訊中，能夠選擇5，6，7，8位。設定數據位時，主要考慮所要傳輸的數據內容。

3> 事例：若是要傳輸的是標準的ASCII碼。那麼又該如何設定數據位呢？

Ø  因爲ASCII碼的範圍是0~127，所以設定數據位爲7就OK了。

Ø  若爲擴展ASCII碼，其範圍是0~255，必須使用8位。

注：7位或8位數據中不單單是數據，還包括開始/中止位，數據位以及奇偶校驗位等。

3. 奇偶校驗位

1> 做用：該位用於串口通訊中的簡單檢驗錯。

2>  類型：主要有偶校驗，奇校驗，標記，空格的方式

在ARM7(LPC2200)中，只有偶校驗，奇校驗兩種方式。

3> 方法：如何進行校驗？

Ø  奇偶校驗是經過統計數據中高位或低位的個數來實現校驗的。

Ø  標記，空格並非真正校驗錯誤的，只是經過簡單的置位來實現對數據的檢測。經過置位方式，能夠判斷出是否存在噪聲干擾數據通訊或數據傳輸，以及是否存在不一樣步的現象

4. 中止位

1> 做用:中止位用於標誌該數據包數據結束，能夠取1位，1.5位或2位。

在ARM7(lpc2200中)中止位能夠取1位，2位或不取

2> 說明：

Ø  中止位不單單用於數據包的傳輸結束標誌，還提供了計算機之間校訂同步時鐘的機會。

Ø  用於中止位的位數越多，不一樣時鐘同步的容忍程序越大。

Ø  可是因爲中止位佔用了數據空間，過多的中止位將致使數據傳輸速度的降低。

5. 數據流控制

1> 經過串口傳輸數據時，因爲計算機之間處理速度或其餘因素的影響，會形成丟失數據的現象。

2> 做用：數據流控制用於解決上面的問題，經過控制發送數據的速度，確保數據不會出現丟失。

3> 類型：數據流控制能夠分爲軟件流控制（Xon/Xoff）和硬件流控制，固然你能夠選擇不使用數據流控制。

Ø  軟件流控制使用特殊的字符做爲啓動或中止的標誌

Ø  硬件流控制經過使用硬件信號（CTR/RTS）來實現。

注：使用硬件流控制時，在接收端準備好接收數據後，設爲CTS爲1，不然CTS爲。一樣，若是發送端準備好要發送數據時，則設定RTS爲1；若是還未準備好，設置CTS爲0.

二．  Linux串口下編程所要考慮的問題

1. Linux下編寫串口程序的思想

看圖：

1> 在Linux中，一切設備皆爲文件。所以對串口的操做都轉化爲對文件的操做。

（在Ucos-II操做系統中是直接對寄存器操做來對串口進行編程的）

2> Linux設備驅動工做流程:

Ø  在Linux系統啓動時，設備驅動將被加載。

Ø  設備驅動成功加載後，將向系統反饋一個主設備號，驅動程序將根據該主設備號在/dev目錄下建立對應的設備文件。

Ø  程序（進程）就能夠使用open,read,write函數或命令來實現對設備的訪問了。

Tiger-John說明：

在linux中，系統對上層程序人員把底層對寄存器的操做屏蔽了，提供了統一的ARI接口。咱們只要經過這些統一的接口（open，write,read）來對UART0串口進行操做。