Linux下串口配置初步探尋


一、在struct termios結構體中,對串口進行基本配置(如波特率設置,校驗位和停止位設置 等)。

):

struct termios   //串口的設置主要是設置struct termios結構體的各成員
      {
 tcflag_t  c_iflag;  //input mode flags  輸入模式標志。
 tcflag_t  c_oflag;  //output mode flags  輸出模式標志
 tcflag_t  c_cflag;  //control mode flags  控制模式標志
 tcflag_t  c_lflag;  //local mode flags  本地模式標志。

cc_t c_line;     //line discipline  線路規程(速率)。
 cc_t      c_cc[NCCS]; //control characters 控制字符數組
      }; 

1c_cflag代表控制模式

CLOCAL含義為忽略所有調制解調器的狀態行,這個目的是為了保證程序不會占用串口。CREAD代表啟用字符接收器,目的是是的能夠從串口中讀取輸入的數據。

CS5/6/7/8表示發送或接收字符時使用5/6/7/8比特。

CSTOPB表示每個字符使用兩位停止位。

HUPCL表示關閉時掛斷調制解調器。

PARENB:啟用奇偶校驗碼的生成和檢測功能。

PARODD只使用奇校驗而不使用偶校驗。

2c_iflag代表輸入模式。

BRKINT:當在輸入行中檢測到一個到一個終止狀態時,產生一個中斷。

TGNBRK:忽略輸入行中的終止狀態。

TCRNL:將接受到的回車符轉換為新行符。

TGNCR:忽略接受到的新行符。

INLCR:將接受到的新行符轉換為回車符。

IGNPAR:忽略奇偶校檢錯誤的字符。

INPCK:對接收到的字符執行奇偶校檢。

PARMRK:對奇偶校檢錯誤作出標記。

ISTRIP:將所有接收的字符裁減為7比特。

IXOFF:對輸入啟用軟件流控。

IXON:對輸出啟用軟件流控。

3c_cc特殊的控制字符。

標准模式和非標准模式下,c_cc數組的下標有不同的值:

1)標准模式:

VEOF:EOF字符

VEOL:EOF字符

VERASE:ERASE字符

VINTR:INTR字符

VKILL:KILL字符

VQUIT:QUIT字符

VSTART:START字符

VSTOP:STOP字符

(2)非標准模式:

VINTR:INTR字符

VMIN:MIN

VQUIT:QUIT字符

VSUSP:SUSP字符

VTIME:TIME

VSTART:START字符

 VSTOP:STOP字符

):其中,通過對c_cflag賦值,可以設置波特率、字符大小、數據位、停止位、奇偶校驗位和硬件流控等。

程序例如:

struct termios options;  // 串口配置結構體
tcgetattr(fd,&options); //獲取當前設置
bzero(&options,sizeof(options));
options.c_cflag  |= B115200 | CLOCAL | CREAD; // 設置波特率,本地連接,接收使能
options.c_cflag &= ~CSIZE; //屏蔽數據位
options.c_cflag  |= CS8; // 數據位為 8 ,CS7 for 7
options.c_cflag &= ~CSTOPB; // 一位停止位, 兩位停止為 |= CSTOPB
options.c_cflag &= ~PARENB; // 無校驗
 //options.c_cflag |= PARENB; //有校驗
//options.c_cflag &= ~PARODD // 偶校驗
//options.c_cflag |=  PARODD    // 奇校驗

options.c_cc[VTIME] = 0; // 等待時間,單位百毫秒

//************************************************************************************

沒滿足條件或讀緩沖區中剩下的數據會在0百毫秒后讀出。另外特別注意的是當設置VTIME后,如果read第三個參數小於VMIN ,將會將VMIN 修改為read的第三個參數,即使用read(fd,&buf,m);,以設置變為:options.c_cc[VMIN] = m;

************************************************************************************//
options.c_cc[VMIN] = 0; // 最小字節數

//************************************************************************************

1VMIN = 0,當緩沖區字節數 >= 0 時進行讀操作,實際上這時讀串口操作並未被阻塞,因為條件始終被滿足。

2VMIN = 1,當緩沖區字節數 >= 1 時進行讀操作,當沒有數據時讀串口操作被阻塞。

3VMIN = 4,當緩沖區字節數 >= 4 時進行讀操作,否則讀串口操作被阻塞。每次讀出的最大字節數由read函數中第三個參數決定。直到緩沖區剩下的數據< read 第三個參數 並且< 4 (如果這時read第三參數為 1 則進行4次讀操作直至讀完緩沖區,如read第三參數為2,連續進行讀操作,直至緩沖區空或還剩一個字符)。

4沒有設置VTIME,剩下的字符沒有確定的期限,直到下次滿足讀條件的時候才被讀出。

***********************************************************************************//
tcflush(fd, TCIOFLUSH);

// TCIFLUSH刷清輸入隊列。
                                       //TCOFLUSH刷清輸出隊列。 
                                       //TCIOFLUSH刷清輸入、輸出隊列。
tcsetattr(fd, TCSANOW, &options);

// TCSANOW立即生效;
                                    //TCSADRAIN:Wait until everything has been transmitted;
                                  //TCSAFLUSH:Flush input and output buffers and make the change

上述中,在設置波特率時需要在數字前加上'B'。程序例:

cfsetispeed(&newtio,B115200);
cfsetospeed(&newtio,B115200);

二、對串口進行操作。串口是一個終端設備

(一)操作命令如下:

打開串口:fd = open( "/dev/ttyS0", O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY);

O_RDWR 讀寫方式打開;
O_NOCTTY 不允許進程管理串口;通知linix系統,這個程序不會成為這個端口的控 制終端。
 O_NDELAY 非阻塞(默認為阻塞,打開后也可以使用fcntl()重新設置)通知Linux 系統不關心DCD信號線所處的狀態(端口的另一端是否激活或者停止)。

寫入串口n = write(fd, "linux", 5);
                 n實際寫入字節數;

讀取串口res = read(fd,buf,len);
                 res 讀取的字節數;

設置串口fcntl(fd, F_SETFL, FNDELAY); //非阻塞
                 fcntl(fd, F_SETFL, 0); // 阻塞

關閉串口close(fd);

(二)總體上:

1、在創建的函數open_port()中要實現的函數:

程序例如:

(1)open("/dev/ttys0",O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);/*打開串口0*/
(2)fcntl(fd,F_SETFL,0)/*恢復串口為阻塞狀態*/
(3)isatty(STDIN_FILENO) /*測試是否為中斷設備 非0即是中斷設備*/

2配置串口參數函數set_opt()中要實現的函數:
(1)保存原先有串口配置
tcgetattr(fd,&oldtio);

(2)先將新串口配置清0
bzore(&newtio,sizeof(newito));

(3)激活選項CLOCAL和CREAD 用於本地連接和接收使用

newtio.c_cflag |=CLOCAL | CREAD;

(4)並設置數據位大小 需使用掩碼設置
newtio.c_cflag &= ~CSIZE;
newtio.c_cflag |=CS8;

(5)設置奇偶校驗
奇校驗:
newtio.c_cflag |= PARENB;
newtio.c_cflag |= PARODD;
newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);
偶校驗:
newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);
newtio.c_cflag |= PAREND;
newtio.c_cflag &= ~PARODD;
無奇偶校驗:
newtio.c_cflag &= ~PARENB;

(6) 設置停止位通過激活c_cflag中的CSTOPB實現。若停止位為1,則清除CSTOPB,若停止位為2,則激活CSTOPB。
newtio.c_cflag &= ~CSTOPB; /*停止位為1*/
newtio.c_cflag |= CSTOPB;/*停止位為0*/

(7)設置波特率:
cfsetispeed(&newtio,B115200);
cfsetospeed(&newtio,B115200);

(8)設置等待時間和最小接受字符對於接收字符和等待時間沒有特別的要求時,可設為0:
newtio.c_cc[VTIME] = 0;
newtio.c_cc[VMIN] = 0;

(9)處理為接收字符處理要寫入的引用對象)。tcflush函數刷清(拋棄)輸入緩存(終端驅動程序已接收到,但用戶程序尚未讀)或輸出緩存(用戶程序已經寫,但尚未發送).
tcflush(fd,TCIFLUSH);

//  TCIFLUSH  刷清輸入隊列刷新收到的數據但是不讀

   //  TCOFLUSH  刷清輸出隊列刷新寫入的數據但是不傳送

   //  TCIOFLUSH 刷清輸入、輸出隊列同時刷新收到的數據但是不讀,並且刷新寫入的數據但是不傳送。

(10)激活新配置:
tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio);
3讀寫串口
write(fd,buff,8);
read(fd,buff,8);

(三)另外:

1、獲取文件的flags,即open函數的第二個參數:

       flags = fcntl(fd,F_GETFL,0);

2、設置文件的flags:

      fcntl(fd,F_SETFL,flags);

3、增加文件的某個flags,比如文件是阻塞的,想設置成非阻塞:

       flags = fcntl(fd,F_GETFL,0);

       flags |= O_NONBLOCK;

      fcntl(fd,F_SETFL,flags);

4、取消文件的某個flags,比如文件是非阻塞的,想設置成為阻塞:

      flags = fcntl(fd,F_GETFL,0);

      flags &= ~O_NONBLOCK;

      fcntl(fd,F_SETFL,flags);

 


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