嵌入式Linux操作UART实例
1
引言
串口是我们实际工作中经常使用的一个接口,比如我们在Linux下使用的debug串口,它用来登录Linux系统,输出log。另外我们也会使用串口和外部的一些模块通信,比如GPS模块、RS485等。这里对Linux下串口使用做个总结,希望对大家有所帮助。
2
环境介绍
2.1.硬件
1) 网上的一个第三方做的NUC972开发板:
有兴趣购买的朋友,可以去他们的淘宝店购买:
https://s.click.taobao.com/X8mza8w
这次要控制的是板子底板上DB9串口:
对应NUC972的PE3和PE2引脚。
2) 2根USB转RS232线,一个用来连接板子的debug串口UART0,另外一个用来连接板子上的串口UART1.
2.2.软件
1) 我们在上一篇《Linux学习系列六:操作GPIO》的基础上改动下Linux内核配置,生成新的970uimage并烧写到板子里。
2) uboot、rootfs使用板子里默认的,为了增加micorcom命令,需要使用busybox生成,然后通过U盘导入到板子里。Busybox具体使用参考《Linux学习系列五:Nand Flash根文件系统制作》
3)交叉工具链arm_linux_4.8.tar.gz
3
Busybox生成microcom命令
microcom命令类似于windows下的串口调试助手,在调试串口时非常有用,默认情况下板子里不支持这个命令,需要用busybox去生成。
1)busybox的使用如果大家有遗忘,可以参考《Linux 学习系列五:Nand Flash 根文件系统制作》中详细介绍,首先我们把原来的~/nuc972/rootfs目录里的内容给删掉
2)进入到busybox目录,make menuconfig,输入/, 搜索microcom,找到配置它的位置
然后进入到对应的位置,把microcom选中。
3) 编译make,安装make install,然后压缩一下生成rootfs.tar
4) 通过U盘导入到板子里,放到根目录下解压,这样板子就支持microcom命令了。
4
内核配置
1)为了使用UART1,需要在内核里做如下配置:
Device Drivers --->
Character devices --->
Serial drivers
[*] NUC970/N9H30 UART1 support
保存生成新的.config 文件。
2)make uImage,生成新的970uimage文件,将其单独下载到板子里即可。
5
UART操作
5.1.命令行操作
我们将板子上的两个串口同时和PC机连接,通过debug串口登录Linux系统操作UART1,PC端打开串口调试助手,选择UART1对应的串口,这样板子通过UART1就可以和PC之间进行数据的收发了。
登录板子后,输入下面指令:
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。
如果你想了解microcom的详细实现机制,可以到busybox的目录miscutils查看microcom.c源代码即可。
输入上述命令后,当此串口收到数据后,就会自动在窗口中显示出来,如果键盘输入字符,就会自动通过此串口发送出去。我们可以双向收发测试。
注意:
1) micrcom指令退出的方式是Ctrl+x,不是Ctrl+c,如果输入Ctrl+c,它其实是发送了0x03字符。
2) 有些工程师喜欢用cat 指令去查看串口就没有收到数,其实这是不对的,我们做下面这个测试,为了方便起见,我们让PC端1s一次定时发送
使用micrcom的话,
microcom -s 115200 /dev/ttyS1
会看到在不断的接收数据
我们Ctrl+x先关掉microcom,直接输入
cat /dev/ttyS1
会有什么结果呢?
什么都没有收到。
所以千万不要直接用cat去判断串口是否有数据接收,为什么有时能收到呢,那是因为串口设备在某个地方被打开(调用了open函数)了。
比如你让microcom指令在后台执行
microcom -s 115200 /dev/ttyS1 &
这时再使用cat指令就可以显示数据了。
5.2.C语言串口编程
我们看下在C代码里如何操作串口,下面是一个例子:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <asm/termios.h>
#include <memory.h>#define DEV_NAME "/dev/ttyS1"
int main (int argc, char *argv[])
{int fd;int len, i,ret;char buf[] = "Hello TopSemic! \n";fd = open(DEV_NAME, O_RDWR | O_NOCTTY);if(fd < 0){perror(DEV_NAME);return -1;}len = write(fd, buf, sizeof(buf));if (len < 0) {printf("write data error \n");}memset(buf,0x00,sizeof(buf));len = read(fd, buf, sizeof(buf));if (len < 0) {printf("read error \n");return -1;}printf("%s", buf); return(0);
}
将它编译后放到板子里,注意上述代码没有设置串口波特率,默认值是9600,需要在串口调试助手中正确配置,运行一下我们先看看效果:
交叉验证下,我们把UART1的波特率设置为115200后,结果如下,可以看到是无法正确接收到数据的。
上述程序工作过程是串口先发送一串数据,然后一直停在read函数处不动,直到接收到数据后返回退出。此时串口工作在阻塞模式下。所谓阻塞和非阻塞的含义如下:
阻塞:
对于read,指当串口输入缓存区没有数据的时候,read函数将会阻塞在这里,直到串口输入缓存区中有数据可读取,read读到了需要的字节数之后,返回值为读到的字节数;
对于write,指当串口输出缓冲区满,或剩下的空间小于将要写入的字节数,则write将阻塞,一直到串口输出缓冲区中剩下的空间大于等于将要写入的字节数,执行写入操作,返回写入的字节数。
非阻塞:
对于read,指当串口输入缓冲区没有数据的时候,read函数立即返回,返回值为-1。
对于write,指当串口输出缓冲区满,或剩下的空间小于将要写入的字节数,则write将进行写操作,写入当前串口输出缓冲区剩下空间允许的字节数,然后返回写入的字节数。
在打开串口文件时,打开模式加上O_NDELAY可以以非阻塞方式打开串口;反之,不加上O_NDEAY,默认以阻塞方式打开串口。上述第一例子中没有加O_NDEAY标志,所以工作在阻塞模式下,下面再看个例子,我们加上O_NDEAY
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <asm/termios.h>
#include <memory.h>#define DEV_NAME "/dev/ttyS1"int main (int argc, char *argv[])
{int fd;int len, i,ret;char buf[] = "Hello TopSemic! \n";fd = open(DEV_NAME, O_RDWR | O_NOCTTY|O_NDELAY);if(fd < 0){perror(DEV_NAME);return -1;}len = write(fd, buf, sizeof(buf));if (len < 0){printf("write data error \n");}while(1){memset(buf,0x00,sizeof(buf));len = read(fd, buf, sizeof(buf));printf("len:%d \n",len);if(len>0)printf("%s", buf);usleep(100000);}
}
这时程序运行结果如下,在串口接收不到数据时,read函数立即返回,返回值是-1,当接收到数据后,返回值是接收到数据值长度。
大家可能注意到,上述代码没有关于串口的参数配置,比如波特率、校验位、数据位、停止位的设置,实际应用中很可能是要修改这些参数的,最常见的就是修改波特率,下面例子在上面的基础上修改如下:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <asm/termios.h>
#include <memory.h>
#include <signal.h>#define DEV_NAME "/dev/ttyS1"
static struct termios newtios,oldtios; /*termianal settings */static int saved_portfd=-1; /*serial port fd */static void reset_tty_atexit(void)
{if(saved_portfd != -1){tcsetattr(saved_portfd,TCSANOW,&oldtios);}
}/*cheanup signal handler */
static void reset_tty_handler(int signal)
{if(saved_portfd != -1){tcsetattr(saved_portfd,TCSANOW,&oldtios);}_exit(EXIT_FAILURE);
}static set_port_attr (int portfd,int baudrate)
{struct sigaction sa;/*get serial port parnms,save away */tcgetattr(portfd,&newtios);memcpy(&oldtios,&newtios,sizeof newtios);/* configure new values */cfmakeraw(&newtios); /*see man page */newtios.c_iflag |=IGNPAR; /*ignore parity on input */newtios.c_oflag &= ~(OPOST | ONLCR | OLCUC | OCRNL | ONOCR | ONLRET | OFILL); newtios.c_cc[VMIN]=1; /* block until 1 char received */newtios.c_cc[VTIME]=0; /*no inter-character timer */switch(baudrate) {case 9600:cfsetispeed(&newtios,B9600);cfsetospeed(&newtios,B9600);break;case 19200:cfsetispeed(&newtios,B19200);cfsetospeed(&newtios,B19200);break;case 38400:cfsetispeed(&newtios,B38400);cfsetospeed(&newtios,B38400);break;case 115200:cfsetispeed(&newtios,B115200);cfsetospeed(&newtios,B115200);break;}/* register cleanup stuff */atexit(reset_tty_atexit);memset(&sa,0,sizeof sa);sa.sa_handler = reset_tty_handler;sigaction(SIGHUP,&sa,NULL);sigaction(SIGINT,&sa,NULL);sigaction(SIGPIPE,&sa,NULL);sigaction(SIGTERM,&sa,NULL);/*apply modified termios */saved_portfd=portfd;tcflush(portfd,TCIFLUSH);tcsetattr(portfd,TCSADRAIN,&newtios);return portfd;}int main (int argc, char *argv[])
{int fd;int len, i,ret;char buf[] = "Hello TopSemic! \n";fd = open(DEV_NAME, O_RDWR | O_NOCTTY|O_NDELAY);if(fd < 0){perror(DEV_NAME);return -1;}set_port_attr (fd,115200);len = write(fd, buf, sizeof(buf));if (len < 0){printf("write data error \n");}while(1){ memset(buf,0x00,sizeof(buf));len = read(fd, buf, sizeof(buf));printf("len:%d \n",len);if(len>0)printf("%s", buf);usleep(100000);}return 0;
}
这时我们把波特率修改为115200了,大家可以验证下,只有把uart1对应串口波特率设置为115200时才可以正确收发。
6
结束语
本期相关的资料在链接: https://github.com/TopSemic/NUC972_Linux 07 Lesson7 操作UART 中。
推荐阅读:
专辑|Linux文章汇总
专辑|程序人生
专辑|C语言
我的知识小密圈
嵌入式Linux操作UART实例相关推荐
- 基于嵌入式linux 的蓝牙通信系统设计与实现的研究意义,嵌入式Linux操作系统通信管理机的设计研究...
摘 要 随着信息技术的发展,各种操作技术.操作系统不断更新,而通信管理机是自动化系统的数据枢纽,在自动化系统中担任重要角色,在本文中我们对嵌入式Linux操作系统的特点.通信管理机制等方面进行研究分析 ...
- s3c2440a如何保证嵌入式linux对于虚拟内存的支持?,基于S3C2440的嵌入式LINUX操作系统内核研究【资料学习】.doc...
学校代码: 11059 学 号:0805070285 Hefei University 毕业论文(设计) BACHELOR DISSERTATION 论文题目: 基于S3C2440的嵌入式 LINUX ...
- 嵌入式linux应用程序实例,嵌入式Linux应用程序访问物理地址的实例
前言 按照Linux分层驱动思想,外设驱动与主机控制器的驱动不相关,主机控制器的驱动不关心外设,而外设驱动也不关心主机,外设访问核心层的通用应用程序接口进行数据传输,主机和外设之间可以进行任意的组合. ...
- 嵌入式linux操作系统安装,嵌入式操作系统-linux安装.ppt
<嵌入式操作系统-linux安装.ppt>由会员分享,可在线阅读,更多相关<嵌入式操作系统-linux安装.ppt(42页珍藏版)>请在装配图网上搜索. 1.开始安装 新建虚拟 ...
- 基于ARM的嵌入式Linux移植真实体验(1)――基本概念
基于 ARM 的嵌入式 Linux 移植真实体验( 1 ) ――基本概念 宋宝华 [email]21cnbao@21cn.com[/email] 出处:dev.yesky.com 1. 引言 AR ...
- 基于ARM的嵌入式Linux移植真实体验1-基本概念
1.引言 ARM是Advanced RISC Machines(高级精简指令系统处理器)的缩写,是ARM公司提供的一种微处理器知识产权(IP)核. ARM的应用已遍及工业控制.消费类电子产品.通信系统 ...
- ARM的嵌入式Linux移植体验之基本概念
作者: 宋宝华 引言 ARM是Advanced RISC Machines(高级精简指令系统处理器)的缩写,是ARM公司提供的一种微处理器知识产权(IP)核. ARM的应用已遍及工业控制.消费类电子产 ...
- 能装linux的嵌入式,试试一张软盘可装下Linux(嵌入式Linux)
嵌入式Linux由一个几百KB的kernel(内核)和一些根据需要进行定制的系统模块组成.由于Linux是开放源代 码的操作系统,因此,其在嵌入式领域有其不可替代的成本和高度灵活性等优势. 将Linu ...
- 嵌入式linux音频播放器设计,基于嵌入式Linux下Madplay音频播放器设计论文.docx
基于嵌入式Linux下Madplay音频播放器设计论文 滁州职业技术学院计算机应用技术专业毕业论文PAGE I 滁州职业技术学院信息工程系--2015届计算机应用专业毕业论文 姓 名: 周杰 班 级: ...
最新文章
- SQL 调优专题总结
- Wireshark数据包分析之DHCP协议包解读
- 007_JDK的Comparator接口
- 决策树模型组合之随机森林与GBDT
- 高德地图定位精度多少米_中美俄卫星定位精度分别是多少?美0.1米,俄10米,中国呢?...
- 一个三流学校程序员的奋斗历程
- vant引入组件报错_强烈推荐优秀的Vue UI组件库
- 一起学习C语言:数组(一)
- pytorch forward_pytorch的C++ extension写法
- Android下强制打开键盘
- esp8266驱动_【直播视频】微信小程序连接阿里云物联网控制esp8266实现rgb调节。...
- python群发邮件 不进垃圾箱_实战邮箱群发2000封邮件不进垃圾箱
- PGM:贝叶斯网的参数估计2
- 读《广州的一场春梦》有感
- html session修改,html session
- Python中如何获取类属性的列表
- 51单片机课程设计——led点阵广告牌程序设计
- 显卡的优化以提高计算机性能作用,事实:[图形卡]黄卡驱动的“优化以提高计算性能”问题,只需进行简单测试即可...
- 这么选家用投影仪,再也不交智商税
- 计算机改成音乐键位,让键盘变成你想要的样子:改键利器 Karabiner-Elements
热门文章
- PHP多种形式发送邮件
- 【字符串问题】求一个字符串中重复出现的最长的子串
- 《星辰傀儡线》人物续:“灭世者”、“疯狂者”、“叛逆者”三兄妹
- Windows XP系统的“恢复”办法
- 将一段复杂文本变成字符串的赋值语句
- quantaxis中使用docker安装,出现的问题
- 用计算机三级处理文件,【题目】计算机三级题目,献给为计算机三级挣扎的同学们...
- arm linux 中断 分析,armlinux中断异常的处理分析.pdf
- unity消息队列判断字符串相等有错误_Python3十大经典错误及解决办法
- Python html 代码转成 word(docx)