Linux作業系統下串列埠設定及程式設計
Linux作業系統下串列埠設定及程式設計
使用者常見的資料通訊的基本方式可分為並行通訊和序列通訊。
並行通訊是指利用多條資料傳輸線將一個資料的各位同時傳送。特點是傳輸速度快，適用於短距離通訊，但要求傳輸速度較高的應用場合。
序列通訊是指利用一條傳輸線將資料一位位的順序傳送。特點是通訊線路簡單，利用簡單的線纜就可以實現通訊，減低成本，適用於遠距離通訊，但傳輸速度慢的應用場合。常用的串列埠有RS-232-C介面（全稱是“資料終端裝置（DTE）和資料通訊裝置（DCE）之間序列二進位制資料交換介面技術標準”）。
UART控制器：可以工作在Interrupt（中斷）模式或者DMA（直接記憶體訪問）模式。據有１６位元組的ＦＩＦＯ（先入先出暫存器），支援最高波特率可達到２３０.４Ｋｂｐｓ。
UART操作：資料傳送、資料接收、產生中斷、產生波特率、Loopback模式、紅外模式及自動流控制模式。
串列埠設定包括：波特率、起始位數量、資料位數量、停止位數量和流控協議。在此可以配置波特率為115200、起始位為1b、資料位8b、停止位1b和無流控制協議。
串列埠一、串列埠二對應裝置名依次是“/dev/ttyS0”、“/dev/ttyS1”。
在Linux下對串列埠的讀寫可以使用簡單的“read”、“write”函式完成，不同的是需要對串列埠的其它引數另作設定。
6.4.2 串列埠設定詳情
串列埠設定主要是設定struct termios結構體成員值：
#include
Struct termio
{
unsigned short c_iflag; /*輸入模式標誌*/
unsigned short c_oflag; /*輸出模式標誌*/
unsigned short c_cflag; /*控制模式標誌*/
unsigned short c_lfag; /*本地模式標誌*/
unsigned short c_line; /*line discipline*/
unsigned short c_cc[NCC]; /*control characters*/
};
通過對c_cflag的賦值，可以設定波特率、字元大小、資料位、停止位、奇偶校驗位和硬體流控等。
設定串列埠屬性基本流程：
1. 儲存原先串列埠配置
為了安全起見和以後除錯程式方便，可先儲存原先串列埠的配置，使用函式tcgetattr（fd，&oldtio）。該函式得到與fd指向物件的相關引數，並將它們保存於lodtio引用的termios結構中。該函式可以測試配置是否正確、該串列埠是否可用等。除錯成功，函式返回0，失敗，函式返回-1.
if(tcgetattr(fd,&oldtio)!=0)
{
perror(“SetupSerial 1”);
return -1;
}
2. 啟用選項有CLOCAL和CREAD
CLOCAL和CREAD分別用於本地連線和接受使能，通過位掩碼的方式啟用這兩個選項。
Newtio.c_cflag |= CLOCAL | CREAD;
3. 設定波特率
設定波特率的函式主要有cfsetispeed和cfsetospeed。
cfsetispeed(&newtio,B115200);
cfsetospeed(&newtio,B115200);
一般地使用者需要將輸入輸出函式的波特率設定成一樣的。這幾個函式在成功時返回0，失敗-1。
4. 設定字元大小
沒有現成可用函式，需要位掩碼。一般先去除資料位中的位掩碼，再重新按要求設定。
options.c_cflag &= ~CSIZE; /*mask the character size bits*/
options.c_cflag |= CS8;
5. 設定奇偶校驗位
先啟用c_cflag中的校驗位使能標誌PARENB和是否要進行偶校驗，同時還要啟用c_iflag中的奇偶校驗使能。如使能奇校驗時，程式碼如下：
newtio.c_cflag |= PARENB;
newtio.c_cflag |=PARODD;
newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);
而使能偶校驗程式碼為：
newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);
newtio.c_cflag |= PARENB;
newtio.c_cflag &= ~PAROOD;
6. 設定停止位
通過啟用c_cflag中的CSTOPB而實現的。若停止位為1，則清除CSTOPB，若停止位為0，則啟用CSTOPB。下面是停止位為1時的程式碼：
newtio.c_cflag &= ~CSTOPB;
7. 設定最少字元和等待時間
在對接收字元和等待時間沒有特別要求的.情況下，可以將其設定為0：
newtio.c_cc[VTIME] =0;
newtio.c_cc[VMIN]=0;
8. 處理要寫入的引用物件
在串列埠重新設定之後，在之前要寫入的引用物件要重新處理，可呼叫函式tcflush(fd,queue_selector)來處理要寫入引用的物件。對於為傳輸的資料，或收到但未讀取的資料，其處理方法取決於queue_selector的值。
Queue_selector可能取值：
TCIFLUSH：重新整理收到的資料但不讀
TCOFLUSH：重新整理寫入的資料但不傳送
TCIOLFLUSH：同時重新整理收到的資料但不讀，並且重新整理寫入的資料但不傳送
本例採用一：
tcflush(fd, TCIFLUSH)
9. 啟用配置
用到函式tcsetattr:
函式原型：tcsetattr(fd,OPTION,&newtio);
這裡的newtio就是termios型別的變數，OPTION可能的取值如下：
TCSANOW：改變的配置立即生效
TCSADRAIN：改變的配置在所有寫入fd的輸出都結束後生效
TCSAFLUSH：改變的配置自愛所有寫入fd引用物件的輸出都被結束後生效，所有已接受但為讀入的輸入都在改變發生前丟棄。
該函式呼叫成功返回0，失敗-1.
if((tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio))!=0)
{
perror(“com set error”);
return -1;
}
/*串列埠配置的完整函式，為了函式的通用性，通常將常用的選項都在函式中列出，可大大方便以後使用者的除錯使用
*/ int set_opt(int fd,int nSpeed,int nBits,char nEvent,int nStop) { struct termios newtio,oldtio; /*
儲存測試現有串列埠引數設定，在這裡如果串列埠號等出錯，會有相關的出錯資訊
*/ if(tcgetattr(fd,&oldtio)!=0) { perror(“SetupSerial 1”);
return -1; } bzero(&newtio,sizeof(newtio)); /*
步驟一，設定字元大小
*/ newtio.c_cflag |= CLOCAL | CREAD;
newtio.c_cflag &= ~CSIZE; /*
設定停止位
*/ switch(nBits) { case 7:
newtio.c_cflag |=CS7;
break; case 8:
newtio.c_cflag |=CS8;
break; } /*
設定奇偶校驗位
*/ switch(nEvent) { case ‘O‘://奇數
newtio.c_cflag |= PARENB; newtio.c_cflag |=PARODD;
newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP); break； case ‘E‘://偶數
newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP); newtio.c_cflag |= PARENB;
newtio.c_cflag &= ~PARODD; case ‘N‘://無奇偶校驗位 newtio.c_cflag &= ~PARENB; break; } /*
設定波特率
*/ switch(nSpeed) { case 2400:
cfsetispeed(&newtio,B2400);
cfsetospeed(&newtio,B2400);
break; case 4800:
cfsetispeed(&newtio,B4800);
cfsetospeed(&newtio,B4800);
break; case 9600:
cfsetispeed(&newtio,B9600);
cfsetospeed(&newtio,B9600);
break; case 115200:
cfsetispeed(&newtio,B115200);
cfsetospeed(&newtio,B115200);
break; case 460800:
cfsetispeed(&newtio,B460800);
cfsetospeed(&newtio,B460800);
break; default:
cfsetispeed(&newtio,B9600);
cfsetospeed(&newtio,B9600);
break; } /*
設定停止位*/ if(nStop==1)
newtio.c_cflag &= ~CSTOPB; else if(nStop==2)
newtio.c_cflag |= CSTOPB; /*
設定等待時間和最小接收字元
*/ newtio.c_cc[VTIME] =0; newtio.c_cc[VMIN]=0; /*
處理未接受字元
*/ tcflush(fd, TCIFLUSH)； /*
啟用新配置
*/ if((tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio))!=0)
{
perror(“com set error”);
return -1;
}
printf("set done!n");
return 0;
}
