Linux下的串口編程，在嵌入式開發中佔據着重要的地位，由於不少的嵌入式設備都是經過串口交換數據的。在沒有操做系統的咱們能夠使用UART的中斷來出來數據的接受和發送，而在Linux操做系統下，咱們也能夠使用軟中斷的方式來處理數據的接受和發送，這裏主要使用的是信號SIGIO，也就是異步I/O。這裏也能夠使用select實現異步形式的通知。 這裏能夠參考《UNIX 環境高級編程》中的第14章 高級I/O和第18章的I/O終端，這兩章描述了串口的編程和異步I/O方面的內容。還有一本書《linux serial programming how-to》，《Serial Programming Guide for POSIX Operating Systems》。這都是串口編程的必讀和經典書籍。html
串口參數的設置通常包括波特率、起始位數量、數據位、中止位和流控協議。在接收端和發送端要配置成同樣的參數設置。在Linux中，全部的設備文件通常都位於「/dev」下，其中串口1、串口二對應的設備名依次爲「/dev/ttyS0」、"/dev/ttyS1"。這能夠經過查看"/dev"下的文件加以確認。個人串口通訊是開發板ARM9--mini2440發送數據，PC機經過串口接受數據。個人串口的參數設置爲 115200，8，‘N’，1。也就是波特率是115200，8位數據位，無奇偶校驗位，1位中止位。由於是用的開發板發送數據，因此要用到在minicom中運行發送的程序，不過在發送程序運行後，要當即關閉minicom，不然，接受程序不能接受到數據。這個是我使用中斷時出現的問題，當我使用select是沒有此問題，如今還不知道具體的緣由是什麼。linux
串口編程中有一個最重要的結構體：ios
| struct termios
{
tcflag_t c_iflag; /* 輸入選項標誌 */
tcflag_t c_oflag; /* 輸出選項標誌 */
tcflag_t c_cflag; /* 控制選項標誌 */
tcflag_t c_lflag; /* 本地選項標誌 */編程
unsigned char c_line /*線控制*/
cc_t c_cc[NCCS]; /* 控制特性 */
};
數組
|
這個結構中最重要的是c_cflag。經過對它的賦值，用戶能夠設置波特率、字符大小、數據位、中止位、奇偶校驗位和硬件流控等。其中的參數在網上和不少的書籍上都介紹的很詳細了，這裏主要介紹一下我在其中遇到的問題和解決的辦法，以供學習。其中的c_line，在POSIX中的Linux中沒有用到。異步
在c_lflag中有這麼一個參數ICANON，如若設置，則按規範模式工做，這使下列字符起做用：EOF、EOL EOL二、 ERASE、 KILL、 REPRINT 、STATUS、WERASE。輸入字符被裝配成行。若是不以規範模式工做，則讀請求直接從輸入隊列取字符。在至少接收到MIN個字節或已超過TIME值以前，read將不返回。async
在規範模式很容易：系統每次返回一行。但在非規範模式下，系統怎樣才能知道在何時將數據返回給咱們呢？若是它一次返回一個字節，那麼系統開銷就很大。解決方法是：當已讀了指定量的數據後，或者已通過了給定的時間後，即通知系統返回。這種技術使用了termios結構中c_cc數組的兩個變量：MIN和TIME。C_cc數據中的這兩個元素的下標名爲VMIN和VTIME。MIN說明一個read返回前的最小字節數。TIME說明等待數據到達的分秒數。ide
| 須要包括的頭文件是：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <errno.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <termios.h>
#include <stdlib.h>
#include "Set_Uart.c"
函數
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其中的「Set_Uart.c」是我設置串口的模式和打開串口的文件。模式的設置就是按上面說的進行設置。oop
下面是發送數據，寫串口的程序，
| int main(void)
{
int fd;
int nwrite,i;
char buff[] = "Hello world!\n";
fd = 0;
/*打開串口*/
if((fd = open_port(fd,0)) < 0) //在個人Set_Uart.c文件中定義。
{
perror("open_port error!\n");
return (-1);
}
/*設置串口*/
if((i = set_opt(fd,115200,8,'N',1)) < 0) //在Set_Uart.c文件中定義
{
perror("set_opt error!\n");
return (-1);
}
printf("fd =%d\n",fd);
/*向串口寫入字符串*/
sleep(10);
nwrite = write(fd,buff,strlen(buff));
sleep(10);
printf("nwrite = %d\n",nwrite);
close(fd);
return (1);
}
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把該文件進行交叉編譯後下載到開發板，進行運行./Write_Uart。
下面是中斷讀取數據的main函數。Read_Uart_IRQ.c 當使用中斷方式的讀取數據時，要先運行開發板上的Write_Uart.c文件，而後，當即關閉，再在PC上運行讀取數據的 Read_Uart_IRQ.c文件。因此，在Write_Uart.c中,在使用write（）函數向UART寫數據之間加入一小段的延時。這樣便於關 閉minicom，若是在兩臺PC上進行測試的話，應該不存在此問題。
|
int main(void)
{
int fd,res,i;
struct sigaction saio; /*definition of signal axtion */
char buf[255];
fd_set rd;
fd = 0;
/*打開串口*/
if((fd = open_port(fd,1))<0)
{
perror("open_port error!\n");
return (-1);
}
/* install the signal handle before making the device asynchronous*/
saio.sa_handler = signal_handler_IO;
sigemptyset(&saio.sa_mask);
//saio.sa_mask = 0; 必須用sigemptyset函數初始話act結構的sa_mask成員
saio.sa_flags = 0;
saio.sa_restorer = NULL;
sigaction(SIGIO,&saio,NULL);
/* allow the process to recevie SIGIO*/
fcntl(fd,F_SETOWN,getpid());
/* Make the file descriptor asynchronous*/
fcntl(fd,F_SETFL,FASYNC);
/*設置串口*/
if((i= set_opt(fd,115200,8,'N',1))<0)
{
perror("set_opt error!\n");
return (-1);
}
/* loop while waiting for input,normally we would do something useful here*/
while(STOP == FALSE)
{
usleep(100000);
/* after receving SIGIO ,wait_flag = FALSE,input is availabe and can be read*/
if(wait_flag == FALSE)
{
memset(buf,0,255);
res = read(fd,buf,255);
printf("nread=%d,%s\n",res,buf);
if(res == 1)
STOP = TRUE; /*stop loop if only a CR was input */
wait_flag = TRUE; /*wait for new input*/
}
}
close(fd);
return 0;
}
/******************************************
信號處理函數，設備wait_flag=FASLE
******************************************************/
void signal_handler_IO(int status)
{
printf("received SIGIO signale.\n");
wait_flag = FALSE;
}
|
下面是select方式的讀取數據的main函數。Read_Uart.c
| int main(void)
{
int fd;
int nread,nwrite,i;
char buff[8];
fd_set rd;
fd = 0;
/*打開串口*/
if((fd = open_port(fd,1)) < 0)
{
perror("open_port error!\n");
return ;
}
/*設置串口*/
if((i= set_opt(fd,115200,8,'N',1)) < 0)
{
perror("set_opt error!\n");
return (-1);
}
/*利用select函數來實現多個串口的讀寫*/
while(1)
{
FD_ZERO(&rd);
FD_SET(fd,&rd);
while(FD_ISSET(fd,&rd))
{
if(select(fd+1,&rd,NULL,NULL,NULL) < 0)
perror("select error!\n");
else
{
while((nread = read(fd,buff,8))>0)
{
printf("nread = %d,%s\n",nread,buff);
printf("nread = %d,%s\n",nread,buff);
}
}
}
}
close(fd);
return ;
}
|
下面是運行的結果，PC機收到的開發板發送過來的數據。
| ./Read_Uart_IRQ
fcntl = 0
isatty success !
fd-open=3
set
received SIGIO signale.
nread=13,Hello
|
其中串口中的一些重要的設備以下;
| /*設置等待時間它最小接收字符*/
newtio.c_cc[VTIME] = 1;
newtio.c_cc[VMIN] = 0;
newtio.c_lflag &= ~( ECHO | ECHOE | ISIG);
newtio.c_lflag |=ICANON; //關閉ICANON標誌就使終端處於非規範模式 如今處於打開 處於規範模式下
newtio.c_oflag &= ~OPOST; //執行輸出處理 如今就關閉狀態
newtio.c_iflag |= (IGNPAR | ICRNL); //忽略奇偶校驗錯誤 將CR 映射成NL
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http://blog.chinaunix.net/uid-20788636-id-1841319.html