linux串口編程參數配置詳解(轉)
1.linux串口編程須要的頭文件
#include <stdio.h> //標準輸入輸出定義
#include <stdlib.h> //標準函數庫定義
#include <unistd.h> //Unix標準函數定義
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h> //文件控制定義
#include <termios.h> //POSIX中斷控制定義
#include <errno.h> //錯誤號定義
2.打開串口
串口位於/dev中，可做爲標準文件的形式打開，其中：
串口1 /dev/ttyS0
串口2 /dev/ttyS1
代碼以下：linux
fd = open(「/dev/ttyS0」, O_RDWR);
if(fd == -1)
{
Perror(「串口1打開失敗！」);
}
//else
//fcntl(fd, F_SETFL, FNDELAY);
除了使用O_RDWR標誌以外，一般還會使用O_NOCTTY和O_NDELAY這兩個標誌。
O_NOCTTY：告訴Unix這個程序不想成爲「控制終端」控制的程序，不說明這個標誌的話，任何輸入都會影響你的程序。
O_NDELAY：告訴Unix這個程序不關心DCD信號線狀態，即其餘端口是否運行，不說明這個標誌的話，該程序就會在DCD信號線爲低電平時中止。
3.設置波特率
最基本的串口設置包括波特率、校驗位和中止位設置，且串口設置主要使用termios.h頭文件中定義的termios結構，以下：
struct termios
{
tcflag_t c_iflag; //輸入模式標誌
tcflag_t c_oflag; //輸出模式標誌
tcflag_t c_cflag; //控制模式標誌
tcflag_t c_lflag; //本地模式標誌
cc_t c_line; //line discipline
cc_t c_cc[NCC]; //control characters
}
代碼以下：ios
int name_arr[] = {38400, 19200, 9600, 4800, 2400, 1200, 300, 38400, 19200, 9600, 4800, 2400, 1200, 300, };
void SetSpeed(int fd, int speed)
{
int i;
struct termios Opt; //定義termios結構
if(tcgetattr(fd, &Opt) != 0)
{
perror(「tcgetattr fd」);
return;
}
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]);
if(tcsetattr(fd, TCSANOW, &Opt) != 0)
{
perror(「tcsetattr fd」);
return;
}
tcflush(fd, TCIOFLUSH);
}
}
}
注意tcsetattr函數中使用的標誌：
TCSANOW：當即執行而不等待數據發送或者接受完成。
TCSADRAIN：等待全部數據傳遞完成後執行。
TCSAFLUSH：Flush input and output buffers and make the change
4.設置數據位、中止位和校驗位
如下是幾個數據位、中止位和校驗位的設置方法：（如下均爲1位中止位）
8位數據位、無校驗位：
Opt.c_cflag &= ~PARENB;
Opt.c_cflag &= ~CSTOPB;
Opt.c_cflag &= ~CSIZE;
Opt.c_cflag |= CS8;
7位數據位、奇校驗：
Opt.c_cflag |= PARENB;
Opt.c_cflag |= PARODD;
Opt.c_cflag &= ~CSTOPB;
Opt.c_cflag &= ~CSIZE;
Opt.c_cflag |= CS7;
7位數據位、偶校驗：
Opt.c_cflag |= PARENB;
Opt.c_cflag &= ~PARODD;
Opt.c_cflag &= ~CSTOPB;
Opt.c_cflag &= ~CSIZE;
Opt.c_cflag |= CS7;
7位數據位、Space校驗：
Opt.c_cflag &= ~PARENB;
Opt.c_cflag &= ~CSTOPB;
Opt.c_cflag &= ~CSIZE;
Opt.c_cflag |= CS7;
代碼以下：編程
{
struct termios Opt;
if(tcgetattr(fd, &Opt) != 0)
{
perror("tcgetattr fd");
return FALSE;
}
Opt.c_cflag |= (CLOCAL | CREAD); //通常必設置的標誌
switch(databits) //設置數據位數
{
case 7:
Opt.c_cflag &= ~CSIZE;
Opt.c_cflag |= CS7;
break;
case 8:
Opt.c_cflag &= ~CSIZE;
Opt.c_cflag |= CS8;
berak;
default:
fprintf(stderr, "Unsupported data size.\n");
return FALSE;
}
switch(parity) //設置校驗位
{
case 'n':
case 'N':
Opt.c_cflag &= ~PARENB; //清除校驗位
Opt.c_iflag &= ~INPCK; //enable parity checking
break;
case 'o':
case 'O':
Opt.c_cflag |= PARENB; //enable parity
Opt.c_cflag |= PARODD; //奇校驗
Opt.c_iflag |= INPCK //disable parity checking
break;
case 'e': case 'E': Opt.c_cflag |= PARENB; //enable parity Opt.c_cflag &= ~PARODD; //偶校驗 Opt.c_iflag |= INPCK; //disable pairty checking break; case 's': case 'S': Opt.c_cflag &= ~PARENB; //清除校驗位 Opt.c_cflag &= ~CSTOPB; //?????????????? Opt.c_iflag |= INPCK; //disable pairty checking break; default: fprintf(stderr, "Unsupported parity.\n"); return FALSE; } switch(stopbits) //設置中止位 { case 1: Opt.c_cflag &= ~CSTOPB; break; case 2: Opt.c_cflag |= CSTOPB; break; default: fprintf(stderr, "Unsupported stopbits.\n"); return FALSE; } opt.c_cflag |= (CLOCAL | CREAD); opt.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG); opt.c_oflag &= ~OPOST; opt.c_oflag &= ~(ONLCR | OCRNL); //添加的 opt.c_iflag &= ~(ICRNL | INLCR); opt.c_iflag &= ~(IXON | IXOFF | IXANY); //添加的 tcflush(fd, TCIFLUSH); Opt.c_cc[VTIME] = 0; //設置超時爲15sec Opt.c_cc[VMIN] = 0; //Update the Opt and do it now if(tcsetattr(fd, TCSANOW, &Opt) != 0) { perror("tcsetattr fd"); return FALSE; } return TRUE; }
5.某些設置項
在第四步中咱們看到一些比較特殊的設置，下面簡述一下他們的做用。
c_cc數組的VSTART和VSTOP元素被設定成DC1和DC3，表明ASCII標準的XON和XOFF字符，若是在傳輸這兩個字符的時候就傳不過去，須要把軟件流控制屏蔽，即：
Opt.c_iflag &= ~ (IXON | IXOFF | IXANY);
有時候，在用write發送數據時沒有鍵入回車，信息就發送不出去，這主要是由於咱們在輸入輸出時是按照規範模式接收到回車或換行才發送，而更多狀況下咱們是沒必要鍵入回車或換行的。此時應轉換到行方式輸入，不經處理直接發送，設置以下：
Opt.c_lflag &= ~ (ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG);
還存在這樣的狀況：發送字符0X0d的時候，每每接收端獲得的字符是0X0a，緣由是由於在串口設置中c_iflag和c_oflag中存在從NL-CR和CR-NL的映射，即串口能把回車和換行當成同一個字符，能夠進行以下設置屏蔽之：
Opt.c_iflag &= ~ (INLCR | ICRNL | IGNCR);
Opt.c_oflag &= ~(ONLCR | OCRNL);數組
注意：控制符VTIME和VMIN之間有複雜的關係。VTIME定義要求等待的時間（百毫米，一般是unsigned char變量），而VMIN定義了要求等待的最小字節數（相比之下，read函數的第三個參數指定了要求讀的最大字節數）。
若是VTIME=0，VMIN=要求等待讀取的最小字節數，read必須在讀取了VMIN個字節的數據或者收到一個信號纔會返回。
若是VTIME=時間量，VMIN=0，無論可否讀取到數據，read也要等待VTIME的時間量。
若是VTIME=時間量，VMIN=要求等待讀取的最小字節數，那麼將從read讀取第一個字節的數據時開始計時，並會在讀取到VMIN個字節或者VTIME時間後返回。
若是VTIME=0，VMIN=0，無論可否讀取到數據，read都會當即返回異步
http://blog.csdn.net/shanzhizi
。函數
6.讀寫串口
發送數據方式以下，write函數將返回寫的位數或者當錯誤時爲-1。
char buffer[1024];
int length;
int nByte;
nByte = write(fd, buffer, length);
讀取數據方式以下，原始數據模式下每一個read函數將返回實際串口收到的字符數，若是串口中沒有字符可用，回叫將會阻塞直到如下幾種狀況：有字符進入；一個間隔計時器失效；錯誤發送。
在打開串口成功後，使用fcntl(fd, F_SETFL, FNDELAY)語句，可使read函數當即返回而不阻塞。FNDELAY選項使read函數在串口無字符時當即返回且爲0。
char buffer[1024];
int length;
int readByte;
readByte = read(fd, buffer, len);
注 意：設置爲原始模式傳輸數據的話，read函數返回的字符數是實際串口收到的字符數。Linux下直接用read讀串口可能會形成堵塞，或者數據讀出錯 誤，此時可以使用tcntl或者select等函數實現異步讀取。用select先查詢com口，再用read去讀就能夠避免上述錯誤。
7.關閉串口
串口做爲文件來處理，因此通常的關閉文件函數便可：
close(fd);
8.例子
這個例子中，須要打開串口1，設置9600波特率、8位數據位、1位中止位以及空校驗，以後利用while語句循環判斷串口中是否能夠讀出數據，將串口中數據連續讀出後從新寫回到串口中。
該程序可與minicom聯合測試。測試
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <termios.h>
#include <errno.h>
main()
{
int fd;
int i;
int len;
int n = 0;
char read_buf[256];
char write_buf[256];
struct termios opt;
fd = open("/dev/ttyS0", O_RDWR | O_NOCTTY); //默認爲阻塞讀方式
if(fd == -1)
{
perror("open serial 0\n");
exit(0);
}
tcgetattr(fd, &opt);
cfsetispeed(&opt, B9600);
cfsetospeed(&opt, B9600);
if(tcsetattr(fd, TCSANOW, &opt) != 0 )
{
perror("tcsetattr error");
return -1;
}
opt.c_cflag &= ~CSIZE; opt.c_cflag |= CS8; opt.c_cflag &= ~CSTOPB; opt.c_cflag &= ~PARENB; opt.c_cflag &= ~INPCK; opt.c_cflag |= (CLOCAL | CREAD); opt.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG); opt.c_oflag &= ~OPOST; opt.c_oflag &= ~(ONLCR | OCRNL); //添加的 opt.c_iflag &= ~(ICRNL | INLCR); opt.c_iflag &= ~(IXON | IXOFF | IXANY); //添加的 opt.c_cc[VTIME] = 0; opt.c_cc[VMIN] = 0; tcflush(fd, TCIOFLUSH); printf("configure complete\n"); if(tcsetattr(fd, TCSANOW, &opt) != 0) { perror("serial error"); return -1; } printf("start send and receive data\n"); while(1) { n = 0; len = 0; bzero(read_buf, sizeof(read_buf)); //相似於memset bzero(write_buf, sizeof(write_buf)); while( (n = read(fd, read_buf, sizeof(read_buf))) > 0 ) { for(i = len; i < (len + n); i++) { write_buf[i] = read_buf[i - len]; } len += n; } write_buf[len] = '\0'; printf("Len %d \n", len); printf("%s \n", write_buf); n = write(fd, write_buf, len); printf("write %d chars\n",n); sleep(2); } }
9.附錄
c_cflag用於設置控制參數，除了波特率外還包含如下內容：
EXTA External rate clock
EXTB External rate clock
CSIZE Bit mask for data bits
CS5 5個數據位
CS6 6個數據位
CS7 7個數據位
CS8 8個數據位
CSTOPB 2箇中止位（清除該標誌表示1箇中止位
PARENB 容許校驗位
PARODD 使用奇校驗（清除該標誌表示使用偶校驗）
CREAD Enable receiver
HUPCL Hangup (drop DTR) on last close
CLOCAL Local line – do not change 「owner」 of port
LOBLK Block job control outpu
c_cflag標誌能夠定義CLOCAL和CREAD，這將確保該程序不被其餘端口控制和信號干擾，同時串口驅動將讀取進入的數據。CLOCAL和CREAD一般老是被是能的。
c_lflag用於設置本地模式，決定串口驅動如何處理輸入字符，設置內容以下：
ISIG Enable SIGINTR, SIGSUSP, SIGDSUSP, and SIGQUIT signals
ICANON Enable canonical input (else raw)
XCASE Map uppercase \lowercase (obsolete)
ECHO Enable echoing of input characters
ECHOE Echo erase character as BS-SP-BS
ECHOK Echo NL after kill character
ECHONL Echo NL
NOFLSH Disable flushing of input buffers after interrupt or quit characters
IEXTEN Enable extended functions
ECHOCTL Echo control characters as ^char and delete as ~?
ECHOPRT Echo erased character as character erased
ECHOKE BS-SP-BS entire line on line kill
FLUSHO Output being flushed
PENDIN Retype pending input at next read or input char
TOSTOP Send SIGTTOU for background outputui
c_iflag用於設置如何處理串口上接收到的數據，包含以下內容：
INPCK Enable parity check
IGNPAR Ignore parity errors
PARMRK Mark parity errors
ISTRIP Strip parity bits
IXON Enable software flow control (outgoing)
IXOFF Enable software flow control (incoming)
IXANY Allow any character to start flow again
IGNBRK Ignore break condition
BRKINT Send a SIGINT when a break condition is detected
INLCR Map NL to CR
IGNCR Ignore CR
ICRNL Map CR to NL
IUCLC Map uppercase to lowercase
IMAXBEL Echo BEL on input line too long
c_oflag用於設置如何處理輸出數據，包含以下內容：
OPOST Postprocess output (not set = raw output)
OLCUC Map lowercase to uppercase
ONLCR Map NL to CR-NL
OCRNL Map CR to NL
NOCR No CR output at column 0
ONLRET NL performs CR function
OFILL Use fill characters for delay
OFDEL Fill character is DEL
NLDLY Mask for delay time needed between lines
NL0 No delay for NLs
NL1 Delay further output after newline for 100 milliseconds
CRDLY Mask for delay time needed to return carriage to left column
CR0 No delay for CRs
CR1 Delay after CRs depending on current column position
CR2 Delay 100 milliseconds after sending CRs
CR3 Delay 150 milliseconds after sending CRs
TABDLY Mask for delay time needed after TABs
TAB0 No delay for TABs
TAB1 Delay after TABs depending on current column position
TAB2 Delay 100 milliseconds after sending TABs
TAB3 Expand TAB characters to spaces
BSDLY Mask for delay time needed after BSs
BS0 No delay for BSs
BS1 Delay 50 milliseconds after sending BSs
VTDLY Mask for delay time needed after VTs
VT0 No delay for VTs
VT1 Delay 2 seconds after sending VTs
FFDLY Mask for delay time needed after FFs
FF0 No delay for FFs
FF1 Delay 2 seconds after sending FFs
c_cc定義了控制字符，包含如下內容：
VINTR Interrupt CTRL-C
VQUIT Quit CTRL-Z
VERASE Erase Backspace (BS)
VKILL Kill-line CTRL-U
VEOF End-of-file CTRL-D
VEOL End-of-line Carriage return (CR)
VEOL2 Second end-of-line Line feed (LF)
VMIN Minimum number of characters to read
VSTART Start flow CTRL-Q (XON)
VSTOP Stop flow CTRL-S (XOFF)
VTIME Time to wait for data (tenths of seconds) spa
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