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Linux操作系統下串口設置及編程
用戶常見的數據通信的基本方式可分為并行通信和串行通信。
并行通信是指利用多條數據傳輸線將一個資料的各位同時傳送。特點是傳輸速度快，適用于短距離通信，但要求傳輸速度較高的應用場合。
串行通信是指利用一條傳輸線將資料一位位的順序傳送。特點是通信線路簡單，利用簡單的線纜就可以實現通信，減低成本，適用于遠距離通信，但傳輸速度慢的應用場合。常用的串口有RS-232-C接口（全稱是“數據終端設備（DTE）和數據通訊設備（DCE）之間串行二進制數據交換接口技術標準”）。
UART控制器：可以工作在Interrupt（中斷）模式或者DMA（直接內存訪問）模式。據有１６字節的ＦＩＦＯ（先入先出寄存器），支持最高波特率可達到２３０.４Ｋｂｐｓ。
UART操作：資料發送、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。
串口設置包括：波特率、起始位數量、數據位數量、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、數據位8b、停止位1b和無流控制協議。
串口一、串口二對應設備名依次是“/dev/ttyS0”、“/dev/ttyS1”。
在Linux下對串口的讀寫可以使用簡單的“read”、“write”函數完成，不同的是需要對串口的其它參數另作設置。
6.4.2 串口設置詳情
串口設置主要是設置struct termios結構體成員值：
#include
Struct termio
{
unsigned short c_iflag; /*輸入模式標志*/
unsigned short c_oflag; /*輸出模式標志*/
unsigned short c_cflag; /*控制模式標志*/
unsigned short c_lfag; /*本地模式標志*/
unsigned short c_line; /*line discipline*/
unsigned short c_cc[NCC]; /*control characters*/
};
通過對c_cflag的賦值，可以設置波特率、字符大小、數據位、停止位、奇偶校驗位和硬件流控等。
設置串口屬性基本流程：
1. 保存原先串口配置
為了安全起見和以后調試程序方便，可先保存原先串口的配置，使用函數tcgetattr（fd，&oldtio）。該函數得到與fd指向對象的相關參數，并將它們保存于lodtio引用的termios結構中。該函數可以測試配置是否正確、該串口是否可用等。調試成功，函數返回0，失敗，函數返回-1.
if(tcgetattr(fd,&oldtio)!=0)
{
perror(“SetupSerial 1”);
return -1;
}
2. 激活選項有CLOCAL和CREAD
CLOCAL和CREAD分別用于本地連接和接受使能，通過位掩碼的方式激活這兩個選項。
Newtio.c_cflag |= CLOCAL | CREAD;
3. 設置波特率
設置波特率的函數主要有cfsetispeed和cfsetospeed。
cfsetispeed(&newtio,B115200);
cfsetospeed(&newtio,B115200);
一般地用戶需要將輸入輸出函數的波特率設置成一樣的。這幾個函數在成功時返回0，失敗-1。
4. 設置字符大小
沒有現成可用函數，需要位掩碼。一般先去除數據位中的位掩碼，再重新按要求設置。
options.c_cflag &= ~CSIZE; /*mask the character size bits*/
options.c_cflag |= CS8;
5. 設置奇偶校驗位
先激活c_cflag中的校驗位使能標志PARENB和是否要進行偶校驗，同時還要激活c_iflag中的奇偶校驗使能。如使能奇校驗時，代碼如下：
newtio.c_cflag |= PARENB;
newtio.c_cflag |=PARODD;
newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);
而使能偶校驗代碼為：
newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);
newtio.c_cflag |= PARENB;
newtio.c_cflag &= ~PAROOD;
6. 設置停止位
通過激活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，則激活CSTOPB。下面是停止位為1時的代碼：
newtio.c_cflag &= ~CSTOPB;
7. 設置最少字符和等待時間
在對接收字符和等待時間沒有特別要求的情況下，可以將其設置為0：
newtio.c_cc[VTIME] =0;
newtio.c_cc[VMIN]=0;
8. 處理要寫入的引用對象
在串口重新設置之后，在之前要寫入的引用對象要重新處理，可調用函數tcflush(fd,queue_selector)來處理要寫入引用的對象。對于為傳輸的數據，或收到但未讀取的數據，其處理方法取決于queue_selector的值。
Queue_selector可能取值：
TCIFLUSH：刷新收到的數據但不讀
TCOFLUSH：刷新寫入的數據但不傳送
TCIOLFLUSH：同時刷新收到的數據但不讀，并且刷新寫入的數據但不傳送
本例采用一：
tcflush(fd, TCIFLUSH)
9. 激活配置
用到函數tcsetattr:
函數原型：tcsetattr(fd,OPTION,&newtio);
這里的newtio就是termios類型的變量，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的輸出都結束后生效
TCSAFLUSH：改變的配置自愛所有寫入fd引用對象的輸出都被結束后生效，所有已接受但為讀入的輸入都在改變發生前丟棄。
該函數調用成功返回0，失敗-1.
if((tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio))!=0)
{
perror(“com set error”);
return -1;
}
/*串口配置的完整函數，為了函數的通用性，通常將常用的選項都在函數中列出，可大大方便以后用戶的調試使用
*/ int set_opt(int fd,int nSpeed,int nBits,char nEvent,int nStop) { struct termios newtio,oldtio; /*
保存測試現有串口參數設置，在這里如果串口號等出錯，會有相關的出錯信息
*/ if(tcgetattr(fd,&oldtio)!=0) { perror(“SetupSerial 1”);
return -1; } bzero(&newtio,sizeof(newtio)); /*
步驟一，設置字符大小
*/ newtio.c_cflag |= CLOCAL | CREAD;
newtio.c_cflag &= ~CSIZE; /*
設置停止位
*/ switch(nBits) { case 7:
newtio.c_cflag |=CS7;
break; case 8:
newtio.c_cflag |=CS8;
break; } /*
設置奇偶校驗位
*/ 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; } /*
設置波特率
*/ 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; } /*
設置停止位*/ if(nStop==1)
newtio.c_cflag &= ~CSTOPB; else if(nStop==2)
newtio.c_cflag |= CSTOPB; /*
設置等待時間和最小接收字符
*/ newtio.c_cc[VTIME] =0; newtio.c_cc[VMIN]=0; /*
處理未接受字符
*/ tcflush(fd, TCIFLUSH)； /*
激活新配置
*/ if((tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio))!=0)
{
perror(“com set error”);
return -1;
}
printf("set done!n");
return 0;
}
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