串口操作需要的头文件

#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*/

1.打开串口

在前面已经提到linux下的串口访问是以设备文件形式进行的，所以打开串口也即是打开文件的操作。函数原型可以如下所示：

int open(“DE_name”，int open_Status)

参数说明：

(1)DE_name：要打开的设备文件名

比如要打开串口1，即为/dev/ttyS0。

(2)open_Status：文件打开方式，可采用下面的文件打开模式：

O_RDONLY：以只读方式打开文件

O_WRONLY：以只写方式打开文件

O_RDWR：以读写方式打开文件

O_APPEND：写入数据时添加到文件末尾

O_CREATE：如果文件不存在则产生该文件，使用该标志需要设置访问权限位mode_t

O_EXCL：指定该标志，并且指定了O_CREATE标志，如果打开的文件存在则会产生一个错误

O_TRUNC：如果文件存在并且成功以写或者只写方式打开，则清除文件所有内容，使得文件长度变为0

O_NOCTTY：如果打开的是一个终端设备，这个程序不会成为对应这个端口的控制终端，如果没有该标志，任何一个输入，例如键盘中止信号等，都将影响进程。

O_NONBLOCK：该标志与早期使用的O_NDELAY标志作用差不多。程序不关心DCD信号线的状态，如果指定该标志，进程将一直在休眠状态，直到DCD信号线为0。

函数返回值：

成功返回文件描述符，如果失败返回-1

例如:

在Linux下串口文件是位于/dev下的。串口一 为/dev/ttyS0，串口二 为/dev/ttyS1。打开串口是通过使用标准的文件打开函数操作：

int fd;

/*以读写方式打开串口*/

fd = open( "/dev/ttyS0", O_RDWR);

if (fd==-1)

{

/*不能打开串口一*/

perror("提示错误！");

}

2.设置串口

最基本的设置串口包括波特率设置，效验位和停止位设置。串口的设置主要是设置

struct termios结构体的各成员值。

struct termio

{ unsigned short c_iflag; /*输入模式标志*/

unsigned short c_oflag; /*输出模式标志*/

unsigned short c_cflag; /*控制模式标志*/

unsigned short c_lflag; /* local mode flags */

unsigned char c_line; /* line discipline */

unsigned char c_cc[NCC]; /* control characters */

};

设置这个结构体很复杂，我这里就只说说常见的一些设置：

2.1波特率设置

波特率的设置定义在，其包含在头文件里。

常用的波特率常数如下：

B0-------à0B1800-------à1800

B50-----à50B2400------à2400

B75-----à75B4800------à4800

B110----à110B9600------à9600

B134----à134.5B19200-----à19200

B200----à200B38400------à38400

B300----à300B57600------à57600

B600----à600B76800------à76800

B1200---à1200B115200-----à115200

假定程序中想要设置通讯的波特率，使用cfsetispeed( )和cfsetospeed( )函数来操作，获取波特率信息是通过cfgetispeed()和cfgetospeed()函数来完成的。

比如可以这样来指定串口通讯的波特率：

#include //头文件定义

........

.......

struct termios opt；/*定义指向termios结构类型的指针opt*/

/***************以下设置通讯波特率****************/

cfsetispeed(&opt，B9600 )；/*指定输入波特率，9600bps*/

cfsetospeed(&opt，B9600)；/*指定输出波特率，9600bps*/

/************************************************/

.........

..........

一般来说，输入、输出的波特率应该是一致的。

下面是另一个修改波特率的代码：

struct termios Opt;

tcgetattr(fd, &Opt);

cfsetispeed(&Opt,B19200); /*设置为19200Bps*/

cfsetospeed(&Opt,B19200);

tcsetattr(fd,TCANOW,&Opt);

设置波特率的例子函数：

/**

*@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 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){

int i;

int status;

struct termios Opt;

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(fd1, TCSANOW, &Opt);

if (status != 0) {

perror("tcsetattr fd1");

return;

}

tcflush(fd,TCIOFLUSH);

}

}

}

2.2设置效验的函数：

/**

*@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 stopbits,int parity)

{

struct termios options;

if ( tcgetattr( fd,&options) != 0) {

perror("SetupSerial 1");

return(FALSE);

}

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 sizen"); 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 parityn");

return (FALSE);

}

2.3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 bitsn");

return (FALSE);

}

/* Set input parity option */

if (parity != 'n')

options.c_iflag |= INPCK;

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)

{

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_tc_iflag;/*输入模式标记*/

tcflag_tc_oflag;/*输出模式标记*/

tcflag_tc_cflag;/*控制模式标记*/

tcflag_tc_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_t, c_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行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毫秒的时间量(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。

2)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。

3)如果VTIME和VMIN都不取0，VTIME定义的是当接收到第一个字节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。如果当调用read函数时还没有任何数据可读，则等接收到第一个字节的数据后，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。

4)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。

2.4串口属性配置

在程序中，很容易配置串口的属性，这些属性定义在结构体struct termios中。为在程序中使用该结构体，需要包含文件，该头文件定义了结构体struct termios。该结构体定义如下：

#define NCCS 19

struct termios {

tcflag_t c_iflag;/*输入参数*/

tcflag_t c_oflag;/*输出参数*/

tcflag_t c_cflag;/*控制参数*/

tcflag_t c_ispeed;/*输入波特率*/

tcflag_t c_ospeed;/*输出波特率*/

cc_t c_line;/*线控制*/

cc_t c_cc[NCCS];/*控制字符*/

};

其中成员c_line在POSIX(Portable Operating System Interface for UNIX)系统中不使用。对于支持POSIX终端接口的系统中，对于端口属性的设置和获取要用到两个重要的函数是：

(1).int tcsetattr(int fd，int opt_DE，*ptr)

该函数用来设置终端控制属性，其参数说明如下：

fd：待操作的文件描述符

opt_DE：选项值，有三个选项以供选择：

TCSANOW：不等数据传输完毕就立即改变属性

TCSADRAIN：等待所有数据传输结束才改变属性

TCSAFLUSH：清空输入输出缓冲区才改变属性

*ptr：指向termios结构的指针

函数返回值：成功返回0，失败返回－1。

(2).int tcgetattr(int fd，*ptr)

该函数用来获取终端控制属性，它把串口的默认设置赋给了termios数据数据结构，其参数说明如下：

fd：待操作的文件描述符

*ptr：指向termios结构的指针

函数返回值：成功返回0，失败返回－1。

2.5注意的问题:

如果不是开发终端之类的，只是串口传输数据，而不需要串口来处理，那么使用原始模式(Raw Mode)方式来通讯，设置方式如下：

options.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG); /*Input*/

options.c_oflag &= ~OPOST; /*Output*/

3.读写串口

3.1串口读操作(接收端)

用open函数打开设备文件，函数返回一个文件描述符(file descriptors,fd)，通过文件描述符来访问文件。读串口操作是通过read函数来完成的。函数原型如下：

int read(int fd, *buffer,length)；

参数说明：

(1).int fd：文件描述符

(2).*buffer：数据缓冲区

(3).length：要读取的字节数

函数返回值：

读操作成功读取返回读取的字节数，失败则返回-1。

3.2串口写操作(发送端)

写串口操作是通过write函数来完成的。函数原型如下：

write(int fd, *buffer,length);

参数说明：

(1).fd：文件描述符

(2).*buffer：存储写入数据的数据缓冲区

(3).length：写入缓冲去的数据字节数

函数返回值：

成功返回写入数据的字节数,该值通常等于length，如果写入失败返回-1。

例如：向终端设备发送初始化命令

设置好串口之后，读写串口就很容易了，把串口当作文件读写就是。

·发送数据

char buffer[1024];

int Length;int nByte;

nByte = write(fd, buffer ,Length)

4.关闭串口

关闭串口就是关闭文件。

close(fd);

5.例子

下面是一个简单的读取串口数据的例子，使用了上面定义的一些函数和头文件

/**********************************************************************

代码说明：使用串口二测试的，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。

我测试使用的是单片机发送数据到第二个串口，测试通过。

**********************************************************************/

#define FALSE -1

#define TRUE 0

/*********************************************************************/

int OpenDev(char *Dev)

{

int fd = open( Dev, O_RDWR );

//| O_NOCTTY | O_NDELAY

if (-1 == fd)

{

perror("Can't Open Serial Port");

return -1;

}

else

return fd;

}

int main(int argc, char **argv){

int fd;

int nread;

char buff[512];

char *dev = "/dev/ttyS1"; //串口二

fd = OpenDev(dev);

set_speed(fd,19200);

if (set_Parity(fd,8,1,'N') == FALSE) {

printf("Set Parity Errorn");

exit (0);

}

while (1) //循环读取数据

{

while((nread = read(fd, buff, 512))>0)

{

printf("nLen %dn",nread);

buff[nread+1] = '';

printf( "n%s", buff);

}

}

//close(fd);

// exit (0);

}