嵌入式Linux 串口编程系列3——通过VTIM、VMIN、select实现串口不定长数据接收功能

上一篇文章中，我们详细分析了VTIM和VMIN的功能，

《嵌入式Linux 串口编程系列2--termios的VMIN和VTIME深入理解》

也明白了这两个参数设计的初衷和使用方法，接下来我们就详细的说明一下，具体编程中，我们要将VMIN 设置的足够大，将VTIME设置的尽量小，同时在应用接收线程中，配合select机制。我们来分析下为什么要这么设计：

VMIN设置的足够大，这样在串口在有数据接收时，不会因为接收了几个或者几十个字符就改变了read的阻塞状态，至于说要设定多大，这个范围一般是不超过255的，因为VMIN是一个 char类型，数值上不能超过255，超过255了，会被认为是0.

VTIME设置的尽量小：如果VTIME设置成0，那么串口只有接收VMIN个字节才会改变read阻塞状态，而上面说到VMIN又比较大，这显然是不行的，而如果VTIME设置的比较大，比如说200，换算成时间就是20秒，也就是说，串口在接收完数据后，需要等待20秒才会改变read阻塞状态，这显然也是不行的。那么可能就会有人说，0不行，200不行，那就设定为1呗，这个想法可以有，不过不是万能的，要根据实际情况来定，比如通信波特率如果设置的过小，那么也就意味着两个字符之间的间隔时间就会很长，所以VTIME设置的太小，可能会提前改变read阻塞状态，不过一般常用的波特率9600,115200，就不存在这个问题，设置成1即可。

配合select使用：这里我开始有点迷惑，既然有了VTIME，而且把VTIME设置的足够小了，为什么还要select呢，因为select也要设置超时改变read阻塞的，答案是这里的select是为了处理串口无数据接收的，因为我们使用的过程中，串口的发送我们是可以控制的，但是串口的数据接收时随机的，可能会不停的有数据进来，也可能偶尔有数据进来，也可能一直没有数据进来，那么对于没有数据进来的这段时间，我们的应用程序里，必然是有read函数的，这个时候read会一直阻塞（抛开一些非阻塞设置），这肯定不是我们想要的，我们可能会说，可以用一个线程啊，阻塞就阻塞呗，这当然是一个方案，不过我们还是倾向于不要让任何一个进程一直阻塞，这一点可以参考之前的文章《嵌入式Linux编程之select使用总结》。当然为了程序的实时性，select的超时时间也不要设置的过长。

还有一点需要注意：我们在read 以后，尽可能的清理掉串口缓存，这样防止下次有新数据来了后，数据混淆的bug。

程序框架如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <termios.h>
#include <errno.h>
#include <limits.h>
#include <asm/ioctls.h>
#include <time.h>
#include <pthread.h>
#include <string.h>typedef int u16;
typedef char u8;#define DATA_LEN    200u16 openSerial(u16 iPort)
{u16 iFd;struct termios opt;u8 cSerialName[15];if(iPort >= 10){printf("no this serial:ttySP%d\n", iPort);exit(1);   //err return}sprintf(cSerialName, "/dev/ttySP%d", iPort - 1);printf("open serial name:%s\n", cSerialName);iFd = open(cSerialName, O_RDWR | O_NOCTTY);if( iFd < 0){perror(cSerialName);return -1;}//串口输入输出模式 各种参数配置tcgetattr(iFd, &opt);cfsetispeed(&opt, B115200);cfsetospeed(&opt, B115200);//raw modeopt.c_lflag   &=   ~(ECHO   |   ICANON   |   IEXTEN   |   ISIG);opt.c_iflag   &=   ~(BRKINT   |   ICRNL   |   INPCK   |   ISTRIP   |   IXON);opt.c_oflag   &=   ~(OPOST);opt.c_cflag   &=   ~(CSIZE   |   PARENB);opt.c_cflag   |=   CS8;//VMIN和VTIME配置opt.c_cc[VMIN] = DATA_LEN;opt.c_cc[VTIME] = 1;if( tcsetattr(iFd, TCSANOW, &opt) < 0){return -1;}return iFd;
}static struct timeval tv_timeout;
static fd_set fs_read;
static u16 usartFd;int
main( void )
{u16 cnt = 0;u16 iRet2,rx_len;u8 rx_buf[256];usartFd = openSerial( 1 );while( 1 ){    FD_ZERO( &fs_read );FD_SET(usartFd, &fs_read);tv_timeout.tv_sec = 0;tv_timeout.tv_usec = 10000;   //10000usiRet2 = select(usartFd + 1, &fs_read, NULL, NULL, &tv_timeout);if( iRet2 ){rx_len = read(usartFd, rx_buf, DATA_LEN);tcflush(usartFd, TCIFLUSH);         //清除串口缓存if( rx_len ){write(usartFd, rx_buf, rx_len);   //将接收的数据 原样打印}}}exit( 0 );
}

上面的程序框架，测试可以实现串口的不定长数据接收。不过这个VTIME和VMIN的设计也有一个小问题，那就是VTIME的单位是100ms，这就意味着，最短时间也是100ms，所以如果想要进一步提高不定长数据接收的实时性，就不能采用这种方式，而是要将VTIME设置为0，VMIN则也是尽可能小，或者直接设置为0，不过这就要求在应用程序中做相应的接收处理，可能会稍微麻烦。不过这个100ms对于串口通信来讲，还是可以接受的，大多数的串口通信，比如说Modbus通信，通信间隔一般都会超过100ms，毕竟太快的通信频率本身就不适合串口。

嵌入式Linux 串口编程系列3——通过VTIM、VMIN、select实现串口不定长数据接收功能相关推荐

基于HAL库STM32串口驱动不定长数据接收
STM32串口驱动不定长数据接收带环形缓冲区最新框架代码使用方法源码串口接口文件环形缓冲区接口文件移植图示使用涉及4个文件, UART_Port.c UART_Port.h Circul ...
嵌入式Linux 串口编程系列2--termios的VMIN和VTIME深入理解
在上一篇文章中,我们介绍了串口的一些基本知识.串口配置接口 termios结构体的概念,串口的配置参数有n多个,这里面不用都背下来,什么时候使用,翻看手册即可,但是有两个参数是一定要理解的,就是VM ...
嵌入式Linux 串口编程系列4——EasyARM287开发板通过freemodbus实现Modbus通信
前面的文章分析了串口的一些基本知识,在工业应用中,串口通信比较常用的协议就是Modbus RTU,freemodbus是一款微型modbus协议栈,之前对各种单片机.小型处理器支持的比较好,从V1.6 ...
STM32CubeMX系列教程8：配置工程模板(串口+不定长数据收发+DMA+IDLE中断+软中断)
文章目录摘要生成工程配置外设 1.配置时钟与Debug 2.配置串口与DMA 3.配置定时器与中断配置时钟树配置工程设置点击`GENERATE CODE`生成工程修改源码配置软中断配 ...
STM32从零到一，从标准库移植到HAL库，UART串口1以DMA模式收发不定长数据代码详解+常见问题一文解析
前言本文的参考资料感谢提供标准库版本的CSDN同学:这两篇文章至少是我看过的最详细的标准库配置DMA版本.而且代码实测稳定能用. STM32 | DMA配置和使用如此简单(超详细)_...| .. ...
ZYNQ进阶之路14--PS端uart串口接收不定长数据
ZYNQ进阶之路14--PS端uart串口接收不定长数据导语 ZYNQ串口简介实现步骤导语繁忙的博主又来了,本节我们实现一个比较简单的东西:串口.之前的章节中我们也有使用PS端的串口进行收发数 ...
I.MX6U嵌入式Linux应用编程学习
I.MX6U嵌入式Linux应用编程学习目录 I.MX6U嵌入式Linux应用编程学习〇.备忘 0.0 本文大写字母缩写说明 0.1 C编译 0.2 NFS与文件夹挂载一.应用编程概念 1.1 ...
C语言嵌入式Linux高级编程
C语言本质上是编程语言的"通用语言",在今天仍具有极大的影响力.那么,C语言到底学到什么程度,才能够进行嵌入式内核.驱动的开发? 本课程为系列课程中的一个小节,入门介绍篇,介绍嵌入 ...
外网访问arm嵌入式linux_嵌入式Linux系统编程——文件读写访问、属性、描述符、API
Linux 的文件模型是从 Unix 的继承而来,所以 Linux 继承了 UNIX 本身的大部分特性,然后加以扩展,本章从 UNIX 系统接口来描述 Linux 系统结构的特性. 操作系统是通过一系 ...

嵌入式Linux 串口编程系列3——通过VTIM、VMIN、select实现串口不定长数据接收功能

嵌入式Linux 串口编程系列3——通过VTIM、VMIN、select实现串口不定长数据接收功能相关推荐

最新文章

热门文章