linux下串口通信程序,关于Linux下串口通信的一点心得
1.
打开串口
与其他的关于设备编程的方法一样，在
Linux
下，操作、控制串口也是通过操作起设备文件进行的。在
Linux
下，串口的设备文件是
/dev/ttyS0
或
/dev/ttyS1
等。因此要读些串口，我们首先要打开串口：
char *dev= "/dev/ttyS0"; //
串口
1
intfd = open( dev, O_RDWR );
//| O_NOCTTY | O_NDELAY
if (-1 == fd)
{
perror("Can't Open Serial Port");
return -1;
}
else
return fd;
2.
设置串口速度
打开串口成功后，我们就可以对其进行读写了。首先要设置串口的波特率：
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, };
void set_speed(int fd, int speed){
inti;
intstatus;
struct termiosOpt;
tcgetattr(fd, &Opt);
for ( i= 0;i < sizeof(speed_arr) / sizeof(int);i++) {
if(speed == name_arr[i]) {
tcflush(fd, TCIOFLUSH);
cfsetispeed(&Opt, speed_arr[i]);
cfsetospeed(&Opt, speed_arr[i]);
status = tcsetattr(fd, TCSANOW, &Opt);
if(status != 0) {
perror("tcsetattr fd");
return;
}
tcflush(fd,TCIOFLUSH);
}
}
}
3.
设置串口信息
这主要包括：数据位、停止位、奇偶校验位这些主要的信息。
/**
*@brief
设置串口数据位，停止位和效验位
*@paramfd
类型
int
打开的串口文件句柄
*@paramdatabits
类型
int
数据位
取值
为
7
或者
8
*@paramstopbits
类型
int
停止位
取值为
1
或者
2
*@paramparity
类型
int
效验类型
取值为
N,E,O,,S
*/
int set_Parity(int fd,int databits,int stopbits,int parity)
{
struct termios options;
if( tcgetattr( fd,&options)!=0) {
perror("SetupSerial 1");
return(FALSE);
}
options.c_cflag &= ~CSIZE;
options.c_lflag&= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG);/*Input*/
options.c_oflag&= ~OPOST;/*Output*/
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 (FALSE);
}
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
*/
options.c_iflag |= INPCK;/* Disnable parity checking */
break;
case 'e':
case 'E':
options.c_cflag |= PARENB;/* Enable parity */
options.c_cflag &= ~PARODD;/*
转换为偶效验
*/
options.c_iflag |= INPCK;/* Disnable parity checking */
break;
case 'S':
case 's':/*as no parity*/
options.c_cflag &= ~PARENB;
options.c_cflag &= ~CSTOPB;break;
default:
fprintf(stderr,"Unsupported parity\n");
return (FALSE);
}
/*
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 (FALSE);
}
/* Set input parity option */
if (parity != 'n')
options.c_iflag |= INPCK;
tcflush(fd,TCIFLUSH);
options.c_cc[VTIME] = 0; /*
设置超时
0 seconds*/
options.c_cc[VMIN] = 13; /* define the minimum bytes data to be readed*/
if (tcsetattr(fd,TCSANOW,&options) != 0)
{
perror("SetupSerial 3");
return (FALSE);
}
return (TRUE);
}
在上述代码中，有两句话特别重要：
options.c_cc[VTIME] = 0; /*
设置超时
0 seconds*/
options.c_cc[VMIN] = 13; /* define the minimum bytes data to be readed*/
这两句话决定了对串口读取的函数
read()
的一些功能。我将着重介绍一下他们对
read()
函数的影响。
对串口操作的结构体是
Struct{
tcflag_t c_iflag;/*
输入模式标记
*/
tcflag_t c_oflag;/*
输出模式标记
*/
tcflag_t c_cflag;/*
控制模式标记
*/
tcflag_t c_lflag;/*
本地模式标记
*/
cc_tc_line;/*
线路规程
*/
cc_tc_cc[NCCS];/*
控制符号
*/
}
；
其中
cc_tc_line
只有在一些特殊的系统程序
(
比如，设置通过
tty
设备来通信的网络协议
)
中才会用。在数组
c_cc
中有两个下标
(VTIME
和
VMIN)
对应的元素不是控制符，并且只是在原始模式下有效。只有在原始模式下，他们决定了
read()
函数在什么时候返回。在标准模式下，除非设置了
O_NONBLOCK
选项，否则只有当遇到文件结束符或各含的字符都已经编辑完毕后才返回。
控制符
VTIME
和
VMIN
之间有着复杂的关系。
VTIME
定义要求等待的零到几百号妙的是间量
(
通常是一个
8
位的
unsigned char
变量，取值不能大于
cc_t)
。
VMIN
定义了要求等待的最小字节数
(
不是要求读的字节数——
read()
的第三个参数才是指定要求读的最大字节数
)
，这个字节数可能是
0
。
l
如果
VTIME
取
0
，
VMIN
定义了要求等待读取的最小字节数。函数
read()
只有在读取了
VMIN
个字节的数据或者收到一个信号的时候才返回。
l
如果
VMIN
取
0
，
VTIME
定义了即使没有数据可以读取，
read()
函数返回前也要等待几百毫秒的时间量。这时，
read()
函数不需要像其通常情况那样要遇到一个文件结束标志才返回
0
。
l
如果
VTIME
和
VMIN
等不取
0
，
VTIME
定义的时当接收到底一个自己的数据后开始计算等待的时间量。如果当调用
read
函数时可以得到数据，计时器马上开始计时。如果但调用
read
函数时还没有任何数据可读，则等接收到底一个字节的数据后，计时器开始计时。函数
read
可能会在读取到
VMIN
个字节的数据后返回，也可能在计时完毕后返回，这主要取决于哪个条件首先实现。不过函数至少会读取到一个字节的数据，因为计时器是在读取到第一个数据时开始计时的。
l
如果
VTIME
和
VMIN
都取
0
，即使读取不到任何数据，函数
read
也会立即返回。同时，返回值
0
表示
read
函数不需要等待文件结束标志就返回了。
这就是这两个变量对
read
函数的影响。我使用的读卡器每次传送的数据是
13
个字节，一开始，我把它们设置成
options.c_cc[VTIME] = 150
options.c_cc[VMIN] = 0;
结果，每次读取的信息只有
8
个字节，剩下的
5
个字节要等到下一次打卡时才能收到。就是由于这个原因造成的。根据上面规则的第一条，我把
VTIME
取
0
，
VMIN=13
，也就是正好等于一次需要接收的字节数。这样就实现了一次读取
13
个字节值。同时，得出这样的结论，如果读卡器送出的数据为
n
个字节，那么就把
VMIN=n
，这样一次读取的信息正好为读卡器送出的信息，并且读取的时候不需要进行循环读取。
4.
读取数据
有了上面的函数后，我们设置了串口的基本信息，根据我们自己的实际情况，设置了相应的参数，就可以读取数据了。
void getcardinfo(char *buff){
int fd;
int nread,count=0;
char tempbuff[13];
char *dev= "/dev/ttyS0"; //
串口
1
fd = OpenDev(dev);
set_speed(fd,9600);
if (set_Parity(fd,8,1,'N') == FALSE){
printf("Set Parity Error\n");
//return -1;
}
while (1) //
循环读取数据
{
count=0;
//sleep(5000);
while(1)
{
if((nread = read(fd, tempbuff, 13))>0)
{
//printf("\nLen %d\n",nread);
memcpy(&buff[count],tempbuff,nread);
count+=nread;
}
if(count==13)
{
buff[count+1] = '\0';
//printf( "\n%s", buff);
break;
}
}
//break;
}
//return buff;
close(fd);
pthread_exit(NULL);
//close(fd);
// exit (0);
}
这是我原来的程序，其实把
VMIN
设置以后，可以改成：
void getcardinfo(char *buff){
int fd;
int nread,count=0;
char tempbuff[13];
char *dev= "/dev/ttyS0"; //
串口
1
fd = OpenDev(dev);
set_speed(fd,9600);
if (set_Parity(fd,8,1,'N') == FALSE){
printf("Set Parity Error\n");
//return -1;
}
nread = read(fd, buff, 13)
close(fd);
}
5.
程序完整代码：
#include/*
标准输入输出定义
*/
#include/*
标准函数库定义
*/
#include/*Unix
标准函数定义
*/
#include
#include
#include/*
文件控制定义
*/
#include/*PPSIX
终端控制定义
*/
#include/*
错误号定义
*/
#define FALSE-1
#define TRUE0
/**
*@brief
设置串口通信速率
*@paramfd
类型
int
打开串口的文件句柄
*@paramspeed
类型
int
串口速度
*@returnvoid
*/
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, };
void set_speed(int fd, int speed){
inti;
intstatus;
struct termiosOpt;
tcgetattr(fd, &Opt);
for ( i= 0;i < sizeof(speed_arr) / sizeof(int);i++) {
if(speed == name_arr[i]) {
tcflush(fd, TCIOFLUSH);
cfsetispeed(&Opt, speed_arr[i]);
cfsetospeed(&Opt, speed_arr[i]);
status = tcsetattr(fd, TCSANOW, &Opt);
if(status != 0) {
perror("tcsetattr fd");
return;
}
tcflush(fd,TCIOFLUSH);
}
}
}
/**
*@brief
设置串口数据位，停止位和效验位
*@paramfd
类型
int
打开的串口文件句柄
*@paramdatabits
类型
int
数据位
取值
为
7
或者
8
*@paramstopbits
类型
int
停止位
取值为
1
或者
2
*@paramparity
类型
int
效验类型
取值为
N,E,O,,S
*/
int set_Parity(int fd,int databits,int stopbits,int parity)
{
struct termios options;
if( tcgetattr( fd,&options)!=0) {
perror("SetupSerial 1");
return(FALSE);
}
options.c_cflag &= ~CSIZE;
options.c_lflag&= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG);/*Input*/
options.c_oflag&= ~OPOST;/*Output*/
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 (FALSE);
}
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
*/
options.c_iflag |= INPCK;/* Disnable parity checking */
break;
case 'e':
case 'E':
options.c_cflag |= PARENB;/* Enable parity */
options.c_cflag &= ~PARODD;/*
转换为偶效验
*/
options.c_iflag |= INPCK;/* Disnable parity checking */
break;
case 'S':
case 's':/*as no parity*/
options.c_cflag &= ~PARENB;
options.c_cflag &= ~CSTOPB;break;
default:
fprintf(stderr,"Unsupported parity\n");
return (FALSE);
}
/*
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 (FALSE);
}
/* Set input parity option */
if (parity != 'n')
options.c_iflag |= INPCK;
tcflush(fd,TCIFLUSH);
options.c_cc[VTIME] = 0; /*
设置超时
15 seconds*/
options.c_cc[VMIN] = 13; /* define the minimum bytes data to be readed*/
if (tcsetattr(fd,TCSANOW,&options) != 0)
{
perror("SetupSerial 3");
return (FALSE);
}
return (TRUE);
}
/**********************************************************************
代码说明：使用串口一测试的，发送的数据是字符，
但是没有发送字符串结束符号，所以接收到后，后面加上了结束符号
**********************************************************************/
/*********************************************************************/
int OpenDev(char *Dev)
{
intfd = open( Dev, O_RDWR );
//| O_NOCTTY | O_NDELAY
if (-1 == fd)
{
perror("Can't Open Serial Port");
return -1;
}
else
return fd;
}
void getcardinfo(char *buff){
int fd;
int nread,count=0;
char tempbuff[13];
char *dev= "/dev/ttyS0"; //
串口
1
fd = OpenDev(dev);
set_speed(fd,9600);
if (set_Parity(fd,8,1,'N') == FALSE){
printf("Set Parity Error\n");
//return -1;
}
while (1) //
循环读取数据
{
count=0;
//sleep(5000);
while(1)
{
if((nread = read(fd, tempbuff, 13))>0)
{
//printf("\nLen %d\n",nread);
memcpy(&buff[count],tempbuff,nread);
count+=nread;
}
if(count==13)
{
buff[count+1] = '\0';
//printf( "\n%s", buff);
break;
}
}
//break;
}
//return buff;
close(fd);
pthread_exit(NULL);
//close(fd);
// exit (0);
}
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