Linux c下串口使用相關函數
① 串口使用相關頭文件
#include<stdio.h> /*標准輸入輸出的定義*/
#include<stdlib.h> /*標准函數庫定義*/
#include<unistd.h> /*UNIX標准函數定義*/
#include<sys/types.h> /*基本系統數據類型*/
#include<sys/stat.h> /*文件狀態*/
#include<fcntl.h> /*文件控制定義*/
#inlcude<error.h> /*錯誤號定義*/
#include<assert.h>
#define FALSE -1
#define TRUE 0
int speed_arr[] = { B38400, B19200, B9600, B4800, B2400,B1200, B300,B38400, B19200, B9600, B4800, B2400,B1200, B300, };
int name_arr[] ={38400, 19200, 9600, 4800, 2400, 1200, 300, 38400,19200, 9600, 4800, 2400, 1200, 300, };
② 打開串口設備函數
static int fd;
int OpenDev(int fd, const char *pathname)
{
assert(pathname); //檢測串口路徑pathname是否存在
fd=open(pathname,O_RDWR);//|O_NOCTTY|O_[c1] NONBLOCK
if(-1==fd)
{
perror(“Can’t Open Serial Port”);
return -1;
}
else
return fd;
}
/*
[c1]O_RDWR:以讀寫的方式打開;
O_NOCTTY:如果p a t h n a m e指的是終端設備,則不將此設備分配作為此進程的控制終端。
O_NONBLOCK: 如果p a t h n a m e指的是一個F I F O、一個塊特殊文件或一個字符特殊文件,則此選擇項為此文件的本次打開操作和后續的I / O操作設置非阻塞方式。
*/
③ 設置串口參數(串口波特率、數據流控制、幀的格式(即數據位的個數,停止位,校驗位[c1] ))
int SerialPort_Config(int fd,int baude,int c_flow,int bits,char parity,int stop)
{
struct termios options;
/*獲得當前設備模式,與終端相關的參數,fd=0標准輸入*/
if(tcgetattr(fd,&options)<0)
{
perror(“tcgetarrt error”);
return-1;
}
void set_speed(int fd,int speed)
{
int i;
int status;
for(i=0;i<sizeof(speed_attr)/sizeof(int);i++)
{
if(speed==name_attr[i])
{
tcflush(fd,TCIOFLUSH);//設置當前flush
cfsetispeed(&options,speed_attr[i]);
cfsetospeed(&options,speed_attr[i]);
}
}
}
}
/*
[c1]串口的設置主要是設置 struct termios 結構體的各成員值。
struct termio
{
unsigned short c_iflag; /* 輸入模式標志 */
unsigned short c_oflag; /* 輸出模式標志 */
unsigned short c_cflag; /* 控制模式標志*/
unsigned short c_lflag; /* local mode flags */
unsigned char c_line; /* line discipline */
unsigned char c_cc[NCC]; /* control characters */
};
*/
串口屬性設置
1. 屬性描述
串口屬於終端設備,其接口屬性用termios結構描述,如程序清單13.9所示。
程序清單13.9termios結構
struct termios {
tcflag_t c_cflag/* 控制標志*/
tcflag_t c_iflag;/* 輸入標志*/
tcflag_t c_oflag;/* 輸出標志*/
tcflag_t c_lflag;/* 本地標志*/
tcflag_t c_cc[NCCS];/* 控制字符*/
};
粗略而言,控制標志影響到RS-232串行線(如:忽略調制解調器的狀態線、每個字符需要一個或兩個停止位等),輸入標志由終端設備驅動程序用來控制字符的輸入(如:剝除輸入字節的第8位,允許輸入奇偶校驗等),輸出控制則控制驅動程序輸出(如:執行輸出處理、將換行符映射為CR/LF等),本地標志影響驅動程序和用戶之間的接口(如:本地回顯的開和關等),c_cc數組則包含了所有可以更改的特殊字符。
(1)控制標志
c_cflag成員控制着波特率、數據位、奇偶校驗、停止位以及流控制,表13.4列出了c_cflag可用的部分選項。
標志 |
說明 |
標志 |
說明 |
CBAUD |
波特率位屏蔽 |
CSIZE |
數據位屏蔽 |
B0 |
0位/秒(掛起) |
CS5 |
5位數據位 |
B110 |
100位/秒 |
CS6 |
6位數據位 |
B134 |
134位/秒 |
CS7 |
7位數據位 |
B1200 |
1200位/秒 |
CS8 |
8位數據位 |
表13.4c_cflag部分可用選項
B2400 |
2400位/秒 |
CSTOPB |
2位停止位,否則為1位 |
B4800 |
4800位/秒 |
CREAD |
啟動接收 |
B9600 |
9600位/秒 |
PARENB |
進行奇偶校驗 |
B19200 |
19200位/秒 |
PARODD |
奇校驗,否則為偶校驗 |
B57600 |
57600位/秒 |
HUPCL |
最后關閉時斷開 |
B115200 |
115200位/秒 |
CLOCAL |
忽略調制調解器狀態行 |
B460800 |
460800位/秒 |
— |
— |
c_cflag成員的CREAD和CLOCAL選項通常是要啟用的,這兩個選項使驅動程序啟動接收字符裝置,同時忽略串口信號線的狀態。
(2)輸入標志
c_iflag成員負責控制串口輸入數據的處理,表13.5所示是c_iflag的部分可用標志。
表13.5c_iflag標志
.標志 |
說明 |
INPCK |
打開輸入奇偶校驗 |
IGNPAR |
忽略奇偶錯字符 |
PARMRK |
標記奇偶錯 |
ISTRIP |
剝除字符第8位 |
IXON |
啟用/停止輸出控制流起作用 |
IXOFF |
啟用/停止輸入控制流起作用 |
IGNBRK |
忽略BREAK條件 |
INLCR |
將輸入的NL轉換為CR |
IGNCR |
忽略CR |
ICRNL |
將輸入的CR轉換為NL |
設置輸入校驗
當c_cflag成員的PARENB(奇偶校驗)選項啟用時,c_iflag的也應啟用奇偶校驗選項。操作方法是啟用INPCK和ISTRIP選項:
options.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);
注意:IGNPAR選項在一些場合的應用帶有一定的危險性,它指示串口驅動程序忽略奇偶校驗錯誤,也就是說,IGNPAR使奇偶校驗出錯的字符也通過輸入。這在測試通信鏈路的質量時也許有用,但在通常的數據通信應用中不應使用。
設置軟件流控制
使用軟件流控制是啟用IXON、IXOFF和IXANY選項:
options.c_iflag |= (IXON | IXOFF | IXANY);
相反,要禁用軟件流控制是禁止上面的選項:
options.c_iflag &= ~(IXON | IXOFF | IXANY);
(3)輸出標志
c_oflag成員管理輸出過濾,如表13.6所示是c_oflag成員的部分選項標志。
表13.6c_oflag標志
標志 |
說明 |
BSDLY |
退格延遲屏蔽 |
CMSPAR |
標志或空奇偶性 |
CRDLY |
CR延遲屏蔽 |
FFDLY |
換頁延遲屏蔽 |
OCRNL |
將輸出的CR轉換為NL |
OFDEL |
填充符為DEL,否則為NULL |
OFILL |
對於延遲使用填充符 |
OLCUC |
將輸出的小寫字符轉換為大寫字符 |
ONLCR |
將NL轉換為CR-NL |
ONLRET |
NL執行CR功能 |
ONOCR |
在0列不輸出CR |
OPOST |
執行輸出處理 |
OXTABS |
將制表符擴充為空格 |
啟用輸出處理
啟用輸出處理需要在c_oflag成員中啟用OPOST選項,其操作方法如下:
options.c_oflag |= OPOST;
使用原始輸出
使用原始輸出,就是禁用輸出處理,使數據能不經過處理、過濾地完整地輸出到串口接口。當OPOST被禁止,c_oflag其它選項也被忽略,其操作方法如下:
options.c_oflag &= ~OPOST;
(4)本地標志
本地標志c_lflag控制着串口驅動程序如何管理輸入的字符,如表13.7所示是c_lflag的部分可用標志。
表13.7c_lflag標志
標志 |
說明 |
ISIG |
啟用終端產生的信號 |
ICANON |
啟用規范輸入 |
XCASE |
規范大/小寫表示 |
ECHO |
進行回送 |
ECHOE |
可見擦除字符 |
ECHOK |
回送kill符 |
ECHONL |
回送NL |
NOFLSH |
在中斷或退出鍵后禁用刷清 |
IEXTEN |
啟用擴充的輸入字符處理 |
ECHOCTL |
回送控制字符為^(char) |
ECHOPRT |
硬拷貝的可見擦除方式 |
ECHOKE |
Kill的可見擦除 |
PENDIN |
重新打印未決輸入 |
TOSTOP |
對於后台輸出發送SIGTTOU |
選擇規范模式
規范模式是行處理的。調用read讀取串口數據時,每次返回一行數據。當選擇規范模式時,需要啟用ICANON、ECHO和ECHOE選項:
options.c_lflag |= (ICANON | ECHO | ECHOE);
當串口設備作為用戶終端時,通常要把串口設備配置成規范模式。
選擇原始模式
在原始模式下,串口輸入數據是不經過處理的,在串口接口接收的數據被完整保留。要使串口設備工作在原始模式,需要關閉ICANON、ECHO、ECHOE和ISIG選項,其操作方法如下:
options.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG);
(4)控制字符組
c_cc數組的長度是NCCS,一般介於15-20之間。c_cc數組的每個成員的下標都用一個宏表示,表13.8列出了c_cc的部分下標標志名及其對應說明。
表13.8c_cc標志
標志 |
說明 |
VINTR |
中斷 |
VQUIT |
退出 |
VERASE |
擦除 |
VEOF |
行結束 |
VEOL |
行結束 |
VMIN |
需讀取的最小字節數 |
VTIME |
與“VMIN”配合使用,是指限定的傳輸或等待的最長時間 |
在規范模式下,調用read讀取串口數據時,通常是返回一行數據。而在原始模式下,串口輸入數據是不分行的。在原始模式下,返回讀取數據的數量需要考慮兩個變量:MIN和TIME。MIN和TIME在c_cc數組中的下標名為VMIN和VTIME。
MIN是指一次read調用期望返回的最小字節數。TIME與MIN組合使用,其具體含義分以下四種情形:
1)當MIN > 0,TIME > 0時
TIME為接收到第一個字節后允許的數據傳輸或等待的最長分秒數(1分秒= 0.1秒)。定時器在收到第一個字節后啟動,在計時器超時之前,若已收到MIN個字節,則read返回MIN個字節,否則,在計時器超時后返回實際接收到的字節。
注意:因為只有在接收到第一個字節時才啟動,所以至少可以返回1個字節。這種情形中,在接到第一個字節之前,調用者阻塞。如果在調用read時數據已經可用,則如同在read后數據立即被接到一樣。
2)當MIN > 0,TIME = 0時
MIN個字節完整接收后,read才返回,這可能會造成read無限期地阻塞。
3)當MIN = 0, TIME > 0時
TIME為允許等待的最大時間,計時器在調用read時立即啟動,在串口接到1字節數據或者計時器超時后即返回,如果是計時器超時,則返回0。
4)當MIN = 0,TIME = 0時
如果有數據可用,則read最多返回所要求的字節數,如果無數據可用,則read立即返回0。
2. 屬性設置
使用函數tcgetattr和tcsetattr可以獲取和設置串口termios結構屬性,如程序清單13.10所示。
程序清單13.10設置和獲取termios結構屬性
#include <termios.h>/* 使用終端接口函數需要使用此頭文件*/
int tcgetattr(int fd, struct termios *termptr);
int tcsetattr(int fd, int opt, const struct termios *termptr);
其中:fd為串口設備文件描述符,termptr參數在tcgetattr函數中是用於存放串口設置的termios結構體,opt是整形變量,使用方法如下:
1)TCSANOW:更改立即發生;
2)TCSADRAIN:發送了所有輸出后更改才發生,若更改輸出參數則應用此選項;
3)TCSAFLUSH:發送了所有輸出后更改才發生,更進一步,在更改發生時未讀的所有輸入數據被刪除(Flush)。
在串口驅動程序里,有輸入緩沖區和輸出緩沖區。在改變串口屬性時,緩沖區中的數據可能還存在,這時需要考慮到更改后的屬性什么時候起作用。tcsetattr的參數opt可以指定在什么時候新的串口屬性才起作用。
上述兩函數執行時,若成功則返回0,若出錯則返回-1。
掌握了如何獲取和設置串口的屬性結構后,下面將介紹串口主要屬性的修改,即修改termios結構體的成員。
termios結構體的各個成員的各個選項中除需要用屏蔽標志的選項外(如波特率選項、數據位選項等),都是按位表示的,對這些選項的設置或清除可以直接用“^”或“&”邏輯運算來完成。
需要用屏蔽標志的選項的話則需要先用“&”運算清除原設置,再用“^”運算設置新選項。例如,為了設置字符長度,需先用字符長度屏蔽標志CSIZE將表示字符長度的位清0,然后再將對應位設置為CS5、CS6、CS7或CS8。
(1)設置波特率
串口的輸入和輸出波特率可分別用cfsetispeed()和cfsetospeed()函數來設置,如程序清單13.11所示。
程序清單13.11設置串口輸入/輸出波特率函數
#include <termios.h>
int cfsetispeed(struct termios *termptr, speed_t speed);
int cfsetospeed(struct termios *termptr, speed_t speed);
這兩個函數若執行成功返回0,若出錯則返回-1。
使用這兩個函數時,應當理解輸入、輸出波特率是存在串口設備termios結構中的。在調用任一cfset函數之前,先要用tcgetattr獲得設備的termios結構。與此類似,在調用任一cfset函數后,波特率都被設置到termios結構中。為使這種更改影響到設備,應當調用tcsetattr函數。操作方法如程序清單13.12所示。
程序清單13.12設置波特率示例
if (tcgetattr(fd, &opt)< 0) {
return ERROR;
}
cfsetispeed(&opt, B9600);
cfsetospeed(&opt, B9600);
if (tcsetattr(fd, TCSANOW, &opt)<0) {
return ERROR;
}
(2)設置數據位
設置數據位不需要專用的函數,只需要在設置數據位之前用數據位屏蔽標志(CSIZE)把對應數據位清零,然后再設置新的數據位即可,如下所示:
options.c_cflag &= ~CSIZE;/* 先把數據位清零*/
options.c_cflag |= CS8;/* 把數據位設置為8位*/
(3)設置奇偶校驗
正如設置數據位一樣,設置奇偶校驗是在直接在cflag成員上設置。下面是各種類型的校驗設置方法。
1)無奇偶校驗(8N1):
options.c_cflag &= ~PARENB;
options.c_cflag &= ~CSTOPB;
options.c_cflag &= ~CSIZE;
options.c_cflag |= CS8;
2)7位數據位奇偶校驗(7E1):
options.c_cflag |= PARENB;
options.c_cflag &= ~PARODD;
options.c_cflag &= ~CSTOPB;
options.c_cflag &= ~CSIZE;
options.c_cflag |= CS7;
3)奇校驗(7O1):
options.c_cflag|= PARENB;
options.c_cflag |= PARODD;
options.c_cflag &= ~CSTOPB;
options.c_cflag &= ~CSIZE;
options.c_cflag |= CS7;
串口設置示例:
static int UART2_Init(void)
{
struct termios opt; //屬性描述
fdUart2 = open(DEV_UART2, O_RDWR | O_NOCTTY);
if(fdUart2 < 0)
{
perror(DEV_UART2);
return -1;
}
tcgetattr(fdUart2, &opt); //獲取串口屬性結構體對象
cfsetispeed(&opt, B38400); //設置輸入波特率
cfsetospeed(&opt, B38400); //設置輸出波特率
/* raw mode */ //偶校驗
opt.c_lflag &= ~(ECHO | ICANON | IEXTEN |ISIG); //設置本地標志:不進行回送,關閉規范輸入,關閉擴充輸入字符處理,關閉終端產生的信號
opt.c_iflag &= ~(IXON | ISTRIP); // 關閉輸出流控制, 不剝除第8位
opt.c_iflag |= (ICRNL | BRKINT | INPCK);// 將輸入的CR轉換為NL,使得輸入和輸出隊列被刷新,打開奇偶校驗
opt.c_oflag &= ~(OPOST); // 設置輸出標志:不執行輸出處理
opt.c_cflag &= ~(PARODD | CSIZE); // 關閉輸入輸出是奇校驗,使用屏蔽位
opt.c_cflag |= (CS8 | CLOCAL | CREAD | PARENB);//8位數據位,保證程序不會占用串口,能夠從串口讀取輸入數據,允許輸出產生奇偶信息以及輸入的奇偶校驗
/*'DATA_LEN' bytes can be read by serial*/
opt.c_cc[VMIN] = DATA_LEN; //讀取字符的最少個數
opt.c_cc[VTIME] = 1; //讀取一個字符等待1*(1/10)s
tcflush(fdUart2,TCIOFLUSH); //清空所有正在發生的IO數據
if (tcsetattr(fdUart2, TCSANOW, &opt) < 0) //激活配置(將修改后的termios數據設置到串口)
{
return -1;
}
return fdUart2;
}
1. 屬性描述
串口屬於終端設備,其接口屬性用termios結構描述,如程序清單13.9所示。
程序清單13.9termios結構
struct termios {
tcflag_t c_cflag/* 控制標志*/
tcflag_t c_iflag;/* 輸入標志*/
tcflag_t c_oflag;/* 輸出標志*/
tcflag_t c_lflag;/* 本地標志*/
tcflag_t c_cc[NCCS];/* 控制字符*/
};
粗略而言,控制標志影響到RS-232串行線(如:忽略調制解調器的狀態線、每個字符需要一個或兩個停止位等),輸入標志由終端設備驅動程序用來控制字符的輸入(如:剝除輸入字節的第8位,允許輸入奇偶校驗等),輸出控制則控制驅動程序輸出(如:執行輸出處理、將換行符映射為CR/LF等),本地標志影響驅動程序和用戶之間的接口(如:本地回顯的開和關等),c_cc數組則包含了所有可以更改的特殊字符。
(1)控制標志
c_cflag成員控制着波特率、數據位、奇偶校驗、停止位以及流控制,表13.4列出了c_cflag可用的部分選項。
標志 |
說明 |
標志 |
說明 |
CBAUD |
波特率位屏蔽 |
CSIZE |
數據位屏蔽 |
B0 |
0位/秒(掛起) |
CS5 |
5位數據位 |
B110 |
100位/秒 |
CS6 |
6位數據位 |
B134 |
134位/秒 |
CS7 |
7位數據位 |
B1200 |
1200位/秒 |
CS8 |
8位數據位 |
表13.4c_cflag部分可用選項
B2400 |
2400位/秒 |
CSTOPB |
2位停止位,否則為1位 |
B4800 |
4800位/秒 |
CREAD |
啟動接收 |
B9600 |
9600位/秒 |
PARENB |
進行奇偶校驗 |
B19200 |
19200位/秒 |
PARODD |
奇校驗,否則為偶校驗 |
B57600 |
57600位/秒 |
HUPCL |
最后關閉時斷開 |
B115200 |
115200位/秒 |
CLOCAL |
忽略調制調解器狀態行 |
B460800 |
460800位/秒 |
— |
— |
c_cflag成員的CREAD和CLOCAL選項通常是要啟用的,這兩個選項使驅動程序啟動接收字符裝置,同時忽略串口信號線的狀態。
(2)輸入標志
c_iflag成員負責控制串口輸入數據的處理,表13.5所示是c_iflag的部分可用標志。
表13.5c_iflag標志
.標志 |
說明 |
INPCK |
打開輸入奇偶校驗 |
IGNPAR |
忽略奇偶錯字符 |
PARMRK |
標記奇偶錯 |
ISTRIP |
剝除字符第8位 |
IXON |
啟用/停止輸出控制流起作用 |
IXOFF |
啟用/停止輸入控制流起作用 |
IGNBRK |
忽略BREAK條件 |
INLCR |
將輸入的NL轉換為CR |
IGNCR |
忽略CR |
ICRNL |
將輸入的CR轉換為NL |
設置輸入校驗
當c_cflag成員的PARENB(奇偶校驗)選項啟用時,c_iflag的也應啟用奇偶校驗選項。操作方法是啟用INPCK和ISTRIP選項:
options.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);
注意:IGNPAR選項在一些場合的應用帶有一定的危險性,它指示串口驅動程序忽略奇偶校驗錯誤,也就是說,IGNPAR使奇偶校驗出錯的字符也通過輸入。這在測試通信鏈路的質量時也許有用,但在通常的數據通信應用中不應使用。
設置軟件流控制
使用軟件流控制是啟用IXON、IXOFF和IXANY選項:
options.c_iflag |= (IXON | IXOFF | IXANY);
相反,要禁用軟件流控制是禁止上面的選項:
options.c_iflag &= ~(IXON | IXOFF | IXANY);
(3)輸出標志
c_oflag成員管理輸出過濾,如表13.6所示是c_oflag成員的部分選項標志。
表13.6c_oflag標志
標志 |
說明 |
BSDLY |
退格延遲屏蔽 |
CMSPAR |
標志或空奇偶性 |
CRDLY |
CR延遲屏蔽 |
FFDLY |
換頁延遲屏蔽 |
OCRNL |
將輸出的CR轉換為NL |
OFDEL |
填充符為DEL,否則為NULL |
OFILL |
對於延遲使用填充符 |
OLCUC |
將輸出的小寫字符轉換為大寫字符 |
ONLCR |
將NL轉換為CR-NL |
ONLRET |
NL執行CR功能 |
ONOCR |
在0列不輸出CR |
OPOST |
執行輸出處理 |
OXTABS |
將制表符擴充為空格 |
啟用輸出處理
啟用輸出處理需要在c_oflag成員中啟用OPOST選項,其操作方法如下:
options.c_oflag |= OPOST;
使用原始輸出
使用原始輸出,就是禁用輸出處理,使數據能不經過處理、過濾地完整地輸出到串口接口。當OPOST被禁止,c_oflag其它選項也被忽略,其操作方法如下:
options.c_oflag &= ~OPOST;
(4)本地標志
本地標志c_lflag控制着串口驅動程序如何管理輸入的字符,如表13.7所示是c_lflag的部分可用標志。
表13.7c_lflag標志
標志 |
說明 |
ISIG |
啟用終端產生的信號 |
ICANON |
啟用規范輸入 |
XCASE |
規范大/小寫表示 |
ECHO |
進行回送 |
ECHOE |
可見擦除字符 |
ECHOK |
回送kill符 |
ECHONL |
回送NL |
NOFLSH |
在中斷或退出鍵后禁用刷清 |
IEXTEN |
啟用擴充的輸入字符處理 |
ECHOCTL |
回送控制字符為^(char) |
ECHOPRT |
硬拷貝的可見擦除方式 |
ECHOKE |
Kill的可見擦除 |
PENDIN |
重新打印未決輸入 |
TOSTOP |
對於后台輸出發送SIGTTOU |
選擇規范模式
規范模式是行處理的。調用read讀取串口數據時,每次返回一行數據。當選擇規范模式時,需要啟用ICANON、ECHO和ECHOE選項:
options.c_lflag |= (ICANON | ECHO | ECHOE);
當串口設備作為用戶終端時,通常要把串口設備配置成規范模式。
選擇原始模式
在原始模式下,串口輸入數據是不經過處理的,在串口接口接收的數據被完整保留。要使串口設備工作在原始模式,需要關閉ICANON、ECHO、ECHOE和ISIG選項,其操作方法如下:
options.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG);
(4)控制字符組
c_cc數組的長度是NCCS,一般介於15-20之間。c_cc數組的每個成員的下標都用一個宏表示,表13.8列出了c_cc的部分下標標志名及其對應說明。
表13.8c_cc標志
標志 |
說明 |
VINTR |
中斷 |
VQUIT |
退出 |
VERASE |
擦除 |
VEOF |
行結束 |
VEOL |
行結束 |
VMIN |
需讀取的最小字節數 |
VTIME |
與“VMIN”配合使用,是指限定的傳輸或等待的最長時間 |
在規范模式下,調用read讀取串口數據時,通常是返回一行數據。而在原始模式下,串口輸入數據是不分行的。在原始模式下,返回讀取數據的數量需要考慮兩個變量:MIN和TIME。MIN和TIME在c_cc數組中的下標名為VMIN和VTIME。
MIN是指一次read調用期望返回的最小字節數。TIME與MIN組合使用,其具體含義分以下四種情形:
1)當MIN > 0,TIME > 0時
TIME為接收到第一個字節后允許的數據傳輸或等待的最長分秒數(1分秒= 0.1秒)。定時器在收到第一個字節后啟動,在計時器超時之前,若已收到MIN個字節,則read返回MIN個字節,否則,在計時器超時后返回實際接收到的字節。
注意:因為只有在接收到第一個字節時才啟動,所以至少可以返回1個字節。這種情形中,在接到第一個字節之前,調用者阻塞。如果在調用read時數據已經可用,則如同在read后數據立即被接到一樣。
2)當MIN > 0,TIME = 0時
MIN個字節完整接收后,read才返回,這可能會造成read無限期地阻塞。
3)當MIN = 0, TIME > 0時
TIME為允許等待的最大時間,計時器在調用read時立即啟動,在串口接到1字節數據或者計時器超時后即返回,如果是計時器超時,則返回0。
4)當MIN = 0,TIME = 0時
如果有數據可用,則read最多返回所要求的字節數,如果無數據可用,則read立即返回0。
2. 屬性設置
使用函數tcgetattr和tcsetattr可以獲取和設置串口termios結構屬性,如程序清單13.10所示。
程序清單13.10設置和獲取termios結構屬性
#include <termios.h>/* 使用終端接口函數需要使用此頭文件*/
int tcgetattr(int fd, struct termios *termptr);
int tcsetattr(int fd, int opt, const struct termios *termptr);
其中:fd為串口設備文件描述符,termptr參數在tcgetattr函數中是用於存放串口設置的termios結構體,opt是整形變量,使用方法如下:
1)TCSANOW:更改立即發生;
2)TCSADRAIN:發送了所有輸出后更改才發生,若更改輸出參數則應用此選項;
3)TCSAFLUSH:發送了所有輸出后更改才發生,更進一步,在更改發生時未讀的所有輸入數據被刪除(Flush)。
在串口驅動程序里,有輸入緩沖區和輸出緩沖區。在改變串口屬性時,緩沖區中的數據可能還存在,這時需要考慮到更改后的屬性什么時候起作用。tcsetattr的參數opt可以指定在什么時候新的串口屬性才起作用。
上述兩函數執行時,若成功則返回0,若出錯則返回-1。
掌握了如何獲取和設置串口的屬性結構后,下面將介紹串口主要屬性的修改,即修改termios結構體的成員。
termios結構體的各個成員的各個選項中除需要用屏蔽標志的選項外(如波特率選項、數據位選項等),都是按位表示的,對這些選項的設置或清除可以直接用“^”或“&”邏輯運算來完成。
需要用屏蔽標志的選項的話則需要先用“&”運算清除原設置,再用“^”運算設置新選項。例如,為了設置字符長度,需先用字符長度屏蔽標志CSIZE將表示字符長度的位清0,然后再將對應位設置為CS5、CS6、CS7或CS8。
(1)設置波特率
串口的輸入和輸出波特率可分別用cfsetispeed()和cfsetospeed()函數來設置,如程序清單13.11所示。
程序清單13.11設置串口輸入/輸出波特率函數
#include <termios.h>
int cfsetispeed(struct termios *termptr, speed_t speed);
int cfsetospeed(struct termios *termptr, speed_t speed);
這兩個函數若執行成功返回0,若出錯則返回-1。
使用這兩個函數時,應當理解輸入、輸出波特率是存在串口設備termios結構中的。在調用任一cfset函數之前,先要用tcgetattr獲得設備的termios結構。與此類似,在調用任一cfset函數后,波特率都被設置到termios結構中。為使這種更改影響到設備,應當調用tcsetattr函數。操作方法如程序清單13.12所示。
程序清單13.12設置波特率示例
if (tcgetattr(fd, &opt)< 0) {
return ERROR;
}
cfsetispeed(&opt, B9600);
cfsetospeed(&opt, B9600);
if (tcsetattr(fd, TCSANOW, &opt)<0) {
return ERROR;
}
(2)設置數據位
設置數據位不需要專用的函數,只需要在設置數據位之前用數據位屏蔽標志(CSIZE)把對應數據位清零,然后再設置新的數據位即可,如下所示:
options.c_cflag &= ~CSIZE;/* 先把數據位清零*/
options.c_cflag |= CS8;/* 把數據位設置為8位*/
(3)設置奇偶校驗
正如設置數據位一樣,設置奇偶校驗是在直接在cflag成員上設置。下面是各種類型的校驗設置方法。
1)無奇偶校驗(8N1):
options.c_cflag &= ~PARENB;
options.c_cflag &= ~CSTOPB;
options.c_cflag &= ~CSIZE;
options.c_cflag |= CS8;
2)7位數據位奇偶校驗(7E1):
options.c_cflag |= PARENB;
options.c_cflag &= ~PARODD;
options.c_cflag &= ~CSTOPB;
options.c_cflag &= ~CSIZE;
options.c_cflag |= CS7;
3)奇校驗(7O1):
options.c_cflag|= PARENB;
options.c_cflag |= PARODD;
options.c_cflag &= ~CSTOPB;
options.c_cflag &= ~CSIZE;
options.c_cflag |= CS7;
串口設置示例:
static int UART2_Init(void)
{
struct termios opt; //屬性描述
fdUart2 = open(DEV_UART2, O_RDWR | O_NOCTTY);
if(fdUart2 < 0)
{
perror(DEV_UART2);
return -1;
}
tcgetattr(fdUart2, &opt); //獲取串口屬性結構體對象
cfsetispeed(&opt, B38400); //設置輸入波特率
cfsetospeed(&opt, B38400); //設置輸出波特率
/* raw mode */ //偶校驗
opt.c_lflag &= ~(ECHO | ICANON | IEXTEN |ISIG); //設置本地標志:不進行回送,關閉規范輸入,關閉擴充輸入字符處理,關閉終端產生的信號
opt.c_iflag &= ~(IXON | ISTRIP); // 關閉輸出流控制, 不剝除第8位
opt.c_iflag |= (ICRNL | BRKINT | INPCK);// 將輸入的CR轉換為NL,使得輸入和輸出隊列被刷新,打開奇偶校驗
opt.c_oflag &= ~(OPOST); // 設置輸出標志:不執行輸出處理
opt.c_cflag &= ~(PARODD | CSIZE); // 關閉輸入輸出是奇校驗,使用屏蔽位
opt.c_cflag |= (CS8 | CLOCAL | CREAD | PARENB);//8位數據位,保證程序不會占用串口,能夠從串口讀取輸入數據,允許輸出產生奇偶信息以及輸入的奇偶校驗
/*'DATA_LEN' bytes can be read by serial*/
opt.c_cc[VMIN] = DATA_LEN; //讀取字符的最少個數
opt.c_cc[VTIME] = 1; //讀取一個字符等待1*(1/10)s
tcflush(fdUart2,TCIOFLUSH); //清空所有正在發生的IO數據
if (tcsetattr(fdUart2, TCSANOW, &opt) < 0) //激活配置(將修改后的termios數據設置到串口)
{
return -1;
}
return fdUart2;
}
轉自:https://blog.csdn.net/qq_39101111/article/details/78975688