linux应用：串口模块编程

Posted 2022-12-01 东皇※太一

Linux下串口是比较常用的通讯接口，有直接用串口通讯的，也有用USB转串口通讯的，还有其它方式转串口的，但不管是以什么方式，以为在linux下可以说一切皆文件，操作文件设备基本都是一样的，都是使用open，read，write，ioctrl这几个函数进行操作，串口的应用编程也不例外，本例程中的串口程序是一个比较完善的串口模块，封装了比较丰富的API，包括串口波特率、数据位、校验位、停止位等参数设置的API，方便串口端口初始化以及读写参数，开发应用可以直接使用！

一、查看系统中的串口设备

如下所示：输入 ls /dev/tty 然后table键补全，会出现诸多tty设备，其中

/dev/ttyn是虚拟控制台

/dev/ttySn是串行端口(串口)

/dev/ttyUSB0是USB到串口的转换器

而本例中使用的就是USB到串口的转换器，所以需要操作的就是这个设备文件

二、串口设备初始化过程

1、首先打开该文件设备：

//后面可跟参数：O_NONBLOCK(非阻塞)，O_RDWR(可读可写)
//O_WRONLY(只写)，O_RDONLY(只读)，O_NOCTTY(非控制终端)
int fd = open("/dev/ttyUSB0", O_RDWR|O_NOCTTY);//以可读可写方式打开，默认阻塞模式

2、 设置串口通讯速率：

/**
*@brief  设置串口通信速率
*@param  fd    类型 int 打开串口的文件句柄
*@param  speed 类型 int 串口速度
*@return  void
*/
int set_speed(int fd, int speed)

	int   i; 
	int   status; 
	struct termios Opt;
	tcgetattr(fd, &Opt); 
	for ( i= 0;  i < sizeof(spd_arr) / sizeof(int);  i++)  
		if(speed == name_arr[i]) 
			tcflush(fd, TCIOFLUSH);     
			cfsetispeed(&Opt, spd_arr[i]);  
			cfsetospeed(&Opt, spd_arr[i]);   
			status = tcsetattr(fd, TCSANOW, &Opt);  
			if  (status != 0)         
				printf("tcsetattr failed");  
				return 1;     
			
			tcflush(fd,TCIOFLUSH);   
		
	
	printf("set_speed\\n");
	return 0;

 3、设置串口的数据位，停止位和效验位：

/**
*@brief  设置串口数据位，停止位和效验位
*@param  fd       类型  int 打开的串口文件句柄
*@param  databits 类型  int 数据位   取值为 7 或者8
*@param  stopbits 类型  int 停止位   取值为 1 或者2
*@param  parity   类型  int 效验类型 取值为N,E,O,,S
*/
int set_Parity(int fd, int databits, int parity, int stopbits, int RTSCTS)
 
	struct termios options; 
	if  ( tcgetattr( fd,&options)  !=  0)  
		perror("SetupSerial 1");     
		return -1;  
	
	options.c_cflag &= ~CSIZE; 
	switch (databits) /*设置数据位数*/
	   
	case 7:		
		options.c_cflag |= CS7; 
		break;
	case 8:     
		options.c_cflag |= CS8;
		break;   
	default:    
		fprintf(stderr,"Unsupported data size\\n"); 
        return -1;  
	

    options.c_iflag |= INPCK;
    cfmakeraw(&options);
    //options.c_lflag |= (ICANON | ECHO | ECHOE);
    //options.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE);
    //options.c_iflag &= ~(IXON | IXOFF);
	switch (parity) 
	   
		case 'n':
		case 'N':    
			options.c_cflag &= ~PARENB;   /* Clear parity enable */
			options.c_iflag &= ~INPCK;     /* Enable parity checking */ 
			break;  
		case 'o':   
		case 'O':     
			options.c_cflag |= (PARODD | PARENB); /* 设置为奇效验*/  
			break;  
		case 'e':  
		case 'E':   
			options.c_cflag |= PARENB;     /* Enable parity */    
			options.c_cflag &= ~PARODD;   /* 转换为偶效验*/     
			break;
		case 'S': 
		case 's':  /*as no parity*/   
		    options.c_cflag &= ~PARENB;
			options.c_cflag &= ~CSTOPB;
	        break;  
		default:   
			fprintf(stderr,"Unsupported parity\\n");    
			return -1;  
	  

	/* 设置停止位*/  
	switch (stopbits)
	   
		case 1:    
			options.c_cflag &= ~CSTOPB;  
			break;  
		case 2:    
			options.c_cflag |= CSTOPB;  
		   break;
		default:    
			 fprintf(stderr,"Unsupported stop bits\\n");  
			 return -1; 
	 

	/* Set rts/cts */ 
	if (RTSCTS)
	
	    printf("Set rts/cts");
		options.c_cflag |= CRTSCTS;
	

	tcflush(fd,TCIFLUSH);
	options.c_cc[VTIME] = 150; /* 设置超时15 seconds*/   
	options.c_cc[VMIN] = 0; /* Update the options and do it NOW */
	if (tcsetattr(fd,TCSANOW,&options) != 0)   
	 
		printf("SetupSerial failed");   
		return -1;  
	 
	printf("set_Parity\\n");
	return 0;  

到这里串口初始化过程就结束了，就可以编写代码进行串口通讯测试了

三、串口通讯测试

串口通讯测试main.c代码如下,过程就是通过串口模块部分提供的api，初始化一个串口，然后对串口数据进行读取，读取不到数据的时候会阻塞，因为open设备文件的时候默认是阻塞模式。

#include "uart.h"

int main(int argc, char **argv)

	char buff[512];
	//打开串口0，波特率为1500000
	int fd = serial_def_init(0, 1500000);
	
	if(fd < 0) return 0;
	
	while(1) 
	
		serial_read(fd, buff, sizeof(buff));
		
		printf("read:%s\\n", buff);
	
	close(fd);//关闭串口
	
	return 0;

然后编译：gcc -o app main.c uart.c

 

 我们看到编译后生成了app的文件，然后./app执行发现打开串口失败，这是因为我们的用户权限不够，一般打开硬件设备文件都需要root权限，所以我们可以以root用户权限去执行这个文件，如：sudo ./app

 于是就正常执行了这个程序，能从串口成功读取到数据！

完整的串口模块程序链接：linux下串口模块程序-Linux文档类资源-CSDN下载