linux 串口操作_linux串口操作函数

详解Linux下的串口
　　简介

　　串口也称串行通信接口(通常指COM接口），是实际工作中经常使用的一个接口，比如Linux下使用的debug串口，它用来登录Linux系统，输出log。另外也会使用串口和外部的一些模块通信，比如GPS模块、RS485等。串口通信的两种最基本的方式：同步串行通信方式和异步串行通信方式。异步串行是指UART（UniversalAsynchronous Receiver/Transmitter）通用异步收发传输器，通信双方接三根线，RX、TX和GND，TX用于发送数据，RX用于接受数据，双方收发交叉对接，支持全双工方式，包含TTL电平的串口和RS232电平的串口。TTL电平是3.3V的，而RS232是负逻辑电平。一般软件配置串口，有波特率，数据位、停止位、校验位、流控。分别表示传输速度，一帧数据的长度，以及发完告知停止，发完是否校验，是否进行发送控制。默认是固定8位数据位，1位停止位、无校验、无流控，只需配置波特率。【文章福利】小编推荐自己的Linux内核源码交流群:【869634926】整理了一些个人觉得比较好的学习书籍、视频资料共享在群文件里面，有需要的可以自行添加哦！！！前50名可进群领取，并额外赠送一份价值600的内核资料包（含视频教程、电子书、实战项目及代码)！点击下方链接即可免费领取内核相关学习资料哦

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　　RS-232

　　最常用的一种串行通讯接口。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”。传统的RS-232-C接口标准有22根线，采用标准25芯D型插头座（DB25），后来使用简化为9芯D型插座（DB9），现在应用中25芯插头座已很少采用。RS-232采取不平衡传输方式，即所谓单端通讯。由于其发送电平与接收电平的差仅为2V至3V左右，所以其共模抑制能力差，再加上双绞线上的分布电容，其传送距离最大为约15米，最高速率为20kb/s。RS-232是为点对点（即只用一对收、发设备）通讯而设计的，其驱动器负载为3～7kΩ。所以RS-232适合本地设备之间的通信。

　　RS-485

　　RS-485可以采用二线与四线方式，二线制可实现真正的多点双向通信，而采用四线连接时只能实现点对多的通信，即只能有一个主（Master）设备，其余为从设备，无论四线还是二线连接方式总线上可多接到32个设备。RS-485与RS-422的不同还在于其共模输出电压是不同的，RS-485是-7V至+12V之间，而RS-422在-7V至+7V之间，RS-485接收器最小输入阻抗为12kΩ、RS-422是4kΩ；由于RS-485满足所有RS-422的规范，所以RS-485的驱动器可以在RS-422网络中应用。RS-485与RS-422一样，其最大传输距离约为1219米，最大传输速率为10Mb/s。平衡双绞线的长度与传输速率成反比，在100kb/s速率以下，才可能使用规定最长的电缆长度。只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。一般100米长双绞线最大传输速率仅为1Mb/s。

　　linux下的串口操作

　　Linux的串口表现为设备文件。串口设备文件命名一般为/dev/ttySn，若串口是USB扩展的，则串口设备文件命名多为/dev/ttyUSBn。不同的硬件平台对串口设备文件的命名有所区别。

　　linux终端操作串口

　　可使用microcom工具操作串口，如下：microcom -s 115200 /dev/ttyS1 /dev下的ttyS1对应的就是UART1设备。 microcom 命令后的-s 115200，表示设置波特率为115200bps。 micrcom指令退出的方式是Ctrl+x，不是Ctrl+c。

　　打开串口

　　在编写Linux串口程序时，需要包含termios.h头文件：

　　在使用某个串口前，必须用open()函数打开它所对应的设备文件。如下：

　　当open调用成功后，将返回文件描述符，并作为其它操作函数的参数；如果失败返回负数。在打开串口时，除了需要用到O_RDWR选项标志外，通常还需要使用O_NOCTTY，目的是告诉Linux“本程序不作为串口的‘控制终端’”。如果不使用该选项，会有一些输入字符影响进程运行（如一些产生中断信号的键盘输入字符等）。

　　关闭串口

　　当不再使用某个串口时，可用close()函数关闭串口：close(fd); 参数fd为打开串口时得到的文件描述符。

　　发送数据

　　往串口发送数据可通过write()函数完成。

　　字符串的长度为sizeof(buf)，作为write()函数的发送数据长度参数。写操作完成后，返回值为成功发送数据的长度；如果发送失败，返回负数。

　　设置串口参数

　　串口通讯波特率设置

　　波特率的设置定义在<termios.h>里。设置波特率使用cfsetispeed( )和cfsetospeed( )函数来操作，波特率信息是通过cfgetispeed（）和cfgetospeed（）函数来完成的。

　　一般来说，输入、输出的波特率应该是一致的。

　　串口属性配置

　　属性定义在结构体struct termios中。头文件<termbits.h>

　　该结构体定义如下：

　　VTIME 和 VMIN

　　VTIME 定义要求等待的零到几百毫秒的值(通常是一个8位的unsigned char变量)。

　　VMIN 定义了要求等待的最小字节数, 这个字节数可能是0。只有设置为阻塞时这两个参数才有效，仅针对于读操作。

　　options.c_cc[VTIME] = 0;

　　options.c_cc[VMIN] = 0;

　　VMIN = 0，当缓冲区字节数 >= 0 时进行读操作，实际上这时读串口操作并未被阻塞，因为条件始终被满足。

　　options.c_cc[VTIME] = 0;

　　options.c_cc[VMIN] = 1;VMIN = 1，当缓冲区字节数 >= 1 时进行读操作，当没有数据时读串口操作被阻塞。options.c_cc[VTIME] = 0;

　　options.c_cc[VMIN] = 4;

　　VMIN = 4，当缓冲区字节数 >= 4 时进行读操作，否则读串口操作被阻塞。每次读出的最大字节数由read函数中第三个参数决定。直到缓冲区剩下的数据< read 第三个参数并且< 4 （如果这时read第三参数为 1 则进行4次读操作直至读完缓冲区，如read第三参数为2，连续进行读操作，直至缓冲区空或还剩一个字符）。没有设置VTIME，剩下的字符没有确定的期限，直到下次满足读条件的时候才被读出。

　　options.c_cc[VTIME] = 10; //单位百毫秒

　　options.c_cc[VMIN] = 4;同3的区别就是，没满足条件或读缓冲区中剩下的数据会在1秒（10百毫秒）后读出。另外特别注意的是当设置VTIME后，如果read第三个参数小于VMIN ，将会将VMIN 修改为read的第三个参数，即，使用read(fd,&buf,2);，以上设置变为：

　　options.c_cc[VTIME] = 10;

　　options.c_cc[VMIN] = 2;

　　读取数据

　　使用read()函数可以读取串口接收到的数据。

　　读取成功，函数返回所读数据长度；失败返回负数。

　　使用范例

　　原文参考：https://mp.weixin.sigusoft.com/s/Zdr6rRHUYZPuF148JiXnsQ

　　往期回顾：

　　最新干货！使用eBPF LSM热修复Linux内核漏洞

　　深度剖析Linux内核通用链表与内存池的使用

　　盘点那些Linux内核调试手段——内核打印

　　Linux 环境下网络分析和抓包是怎么操作的？

　　浅谈ARM64Linux内核页表的块映射

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　　搞嵌入式开发，有哪些经典的开源项目值得学习？

linux 串口操作_linux串口操作函数

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