详解linux下的串口通信开发

时间 2019-11-11

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串行口是计算机一种经常使用的接口，具备链接线少，通信简单，获得普遍的使用。经常使用的串口是RS-232-C接口(又称EIA RS-232-C)它是在1970年由美国电子工业协会(EIA)联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通信的标准。串口通信指的是计算机依次以位（bit）为单位来传送数据，串行通信使用的范围很广，在嵌入式系统开发过程当中串口通信也常常用到通信方式之一。 html

Linux对全部设备的访问是经过设备文件来进行的，串口也是这样，为了访问串口，只需打开其设备文件便可操做串口设备。在linux系统下面，每一个串口设备都有设备文件与其关联，设备文件位于系统的/dev目录下面。如linux下的/ttyS0，/ttyS1分别表示的是串口1和串口2。下面来详细介绍linux下是如何使用串口的： linux

1. 串口操做须要用到的头文件 ios

#include /*标准输入输出定义*/ shell

#include /*标准函数库定义*/ 数组

#include /*Unix 标准函数定义*/ bash

#include 数据结构

#include 异步

#include /*文件控制定义*/ 函数

#include /*POSIX 终端控制定义*/ oop

#include /*错误号定义*/

#include /*字符串功能函数*/

2. 串口通信波特率设置

波特率的设置定义在，其包含在头文件里。

经常使用的波特率常数以下：

B0-------à0 B1800-------à1800

B50-----à50 B2400------à2400

B75-----à75 B4800------à4800

B110----à110 B9600------à9600

B134----à134.5 B19200-----à19200

B200----à200 B38400------à38400

B300----à300 B57600------à57600

B600----à600 B76800------à76800

B1200---à1200 B115200-----à115200

假定程序中想要设置通信的波特率，使用cfsetispeed( )和cfsetospeed( )函数来操做，获取波特率信息是经过cfgetispeed（）和cfgetospeed（）函数来完成的。好比能够这样来指定串口通信的波特率：

#include //头文件定义

........

.......

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

/***************如下设置通信波特率****************/

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

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

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

.........

..........

通常来讲，输入、输出的波特率应该是一致的。

3. 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，须要包含文件，该头文件定义告终构体struct termios。该结构体定义以下：

#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，其参数说明以下：

l fd：待操做的文件描述符

l opt_DE：选项值，有三个选项以供选择：

TCSANOW：不等数据传输完毕就当即改变属性

TCSADRAIN：等待全部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

l *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，其参数说明以下：

l fd：待操做的文件描述符

l *ptr：指向termios结构的指针

函数返回值：成功返回0，失败返回－1。

4. 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，因此打开串口也便是打开文件的操做。函数原型能够以下所示：

int open（“DE_name”，int open_Status）

参数说明：

（1）.DE_name：要打开的设备文件名

好比要打开串口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：

l O_RDONLY：以只读方式打开文件

l O_WRONLY：以只写方式打开文件

l O_RDWR：以读写方式打开文件

l O_APPEND：写入数据时添加到文件末尾

l O_CREATE：若是文件不存在则产生该文件，使用该标志须要设置访问权限位mode_t

l O_EXCL：指定该标志，而且指定了O_CREATE标志，若是打开的文件存在则会产生一个错误

l O_TRUNC：若是文件存在而且成功以写或者只写方式打开，则清除文件全部内容，使得文件长度变为0

l O_NOCTTY：若是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，若是没有该标志，任何一个输入，例如键盘停止信号等，都将影响进程。

l O_NONBLOCK：该标志与早期使用的O_NDELAY标志做用差很少。程序不关心DCD信号线的状态，若是指定该标志，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，若是失败返回-1

例如假定以可读写方式打开/dev/ttyS0设备，就能够这样操做：

#include //头文件包含

......

int fd; /* 文件描述符 */

fd = open("/dev/ttyS0", O_RDWR | 0_NOCTTY)； /*以读写方式打开设备*/

if(fd == -1)

perror("Can not open Serial_Port 1/n！")；/*打开失败时的错误提示*/

........

5. 串口读操做（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)，经过文件描述符来访问文件。读串口操做是经过read函数来完成的。函数原型以下：

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：

读操做成功读取返回读取的字节数，失败则返回-1。

6. 串口写操做（发送端）

写串口操做是经过write函数来完成的。函数原型以下：

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,该值一般等于length，若是写入失败返回-1。

例如：向终端设备发送初始化命令

#include //头文件包含

......

int n

sbuf[]={Hello，this is a Serial_Port test！/n }；//待发送数据

int len_send="sizeof"（sbuf）；//发送缓冲区字节数定义

n = write(fd,sbuf,len_send); //写缓冲区

if(n == -1)

{

printf("Wirte sbuf error./n");

}

......

7. 关闭串口

对设备文件的操做与对普通文件的操做同样，打开操做以后还须要关闭，关闭串口用函数close( )来操做，函数原型为：

int close(int fd);

参数说明：

fd：文件描述符

函数返回值：

成功返回0，失败返回-1。

NAME

termios, tcgetattr, tcsetattr, tcsendbreak, tcdrain, tcflush, tcflow, cfmakeraw, cfgetospeed, cfgetispeed, cfsetispeed, cfsetospeed - 获取和设置终端属性，行控制，获取和设置波特率

SYNOPSIS 总览

#include <termios.h>
#include <unistd.h>

int tcgetattr(int fd, struct termios *termios_p);

int tcsetattr(int fd, int optional_actions, struct termios *termios_p);

int tcsendbreak(int fd, int duration);

int tcdrain(int fd);

int tcflush(int fd, int queue_selector);

int tcflow(int fd, int action);

int cfmakeraw(struct termios *termios_p);

speed_t cfgetispeed(struct termios *termios_p);

speed_t cfgetospeed(struct termios *termios_p);

int cfsetispeed(struct termios *termios_p, speed_t speed);

int cfsetospeed(struct termios *termios_p, speed_t speed);

DESCRIPTION 描述

termios 函数族提供了一个常规的终端接口，用于控制非同步通讯端口。

这里描述的大部分属性有一个 termios_p 类型的参数，它是指向一个 termios 结构的指针。这个结构包含了至少下列成员：

tcflag_t c_iflag;      /* 输入模式 */
tcflag_t c_oflag;      /* 输出模式 */
tcflag_t c_cflag;      /* 控制模式 */
tcflag_t c_lflag;      /* 本地模式 */
cc_t c_cc[NCCS];       /* 控制字符 */

c_iflag 标志常量：

IGNBRK忽略输入中的 BREAK 状态。 BRKINT若是设置了 IGNBRK，将忽略 BREAK。若是没有设置，可是设置了 BRKINT，那么 BREAK 将使得输入和输出队列被刷新，若是终端是一个前台进程组的控制终端，这个进程组中全部进程将收到 SIGINT 信号。若是既未设置 IGNBRK 也未设置 BRKINT，BREAK 将视为与 NUL 字符同义，除非设置了 PARMRK，这种状况下它被视为序列 /377 /0 /0。 IGNPAR忽略桢错误和奇偶校验错。 PARMRK若是没有设置 IGNPAR，在有奇偶校验错或桢错误的字符前插入 /377 /0。若是既没有设置 IGNPAR 也没有设置 PARMRK，将有奇偶校验错或桢错误的字符视为 /0。 INPCK启用输入奇偶检测。 ISTRIP去掉第八位。 INLCR将输入中的 NL 翻译为 CR。 IGNCR忽略输入中的回车。 ICRNL将输入中的回车翻译为新行 (除非设置了 IGNCR)。 IUCLC(不属于 POSIX) 将输入中的大写字母映射为小写字母。 IXON启用输出的 XON/XOFF 流控制。 IXANY(不属于 POSIX.1；XSI) 容许任何字符来从新开始输出。(?) IXOFF启用输入的 XON/XOFF 流控制。 IMAXBEL(不属于 POSIX) 当输入队列满时响零。Linux 没有实现这一位，老是将它视为已设置。

POSIX.1 中定义的 c_oflag 标志常量：

OPOST启用具体实现自行定义的输出处理。

其他 c_oflag 标志常量定义在 POSIX 1003.1-2001 中，除非另外说明。

OLCUC(不属于 POSIX) 将输出中的小写字母映射为大写字母。 ONLCR(XSI) 将输出中的新行符映射为回车-换行。 OCRNL将输出中的回车映射为新行符 ONOCR不在第 0 列输出回车。 ONLRET不输出回车。 OFILL发送填充字符做为延时，而不是使用定时来延时。 OFDEL(不属于 POSIX) 填充字符是 ASCII DEL (0177)。若是不设置，填充字符则是 ASCII NUL。 NLDLY新行延时掩码。取值为 NL0 和 NL1。 CRDLY回车延时掩码。取值为 CR0, CR1, CR2, 或 CR3。 TABDLY水平跳格延时掩码。取值为 TAB0, TAB1, TAB2, TAB3 (或 XTABS)。取值为 TAB3，即 XTABS，将扩展跳格为空格 (每一个跳格符填充 8 个空格)。(?) BSDLY回退延时掩码。取值为 BS0 或 BS1。(历来没有被实现过) VTDLY竖直跳格延时掩码。取值为 VT0 或 VT1。 FFDLY进表延时掩码。取值为 FF0 或 FF1。

c_cflag 标志常量：

CBAUD(不属于 POSIX) 波特率掩码 (4+1 位)。 CBAUDEX(不属于 POSIX) 扩展的波特率掩码 (1 位)，包含在 CBAUD 中。

(POSIX 规定波特率存储在 termios 结构中，并未精确指定它的位置，而是提供了函数 cfgetispeed() 和 cfsetispeed() 来存取它。一些系统使用 c_cflag 中 CBAUD 选择的位，其余系统使用单独的变量，例如 sg_ispeed 和 sg_ospeed 。)

CSIZE字符长度掩码。取值为 CS5, CS6, CS7, 或 CS8。 CSTOPB设置两个中止位，而不是一个。 CREAD打开接受者。 PARENB容许输出产生奇偶信息以及输入的奇偶校验。 PARODD输入和输出是奇校验。 HUPCL在最后一个进程关闭设备后，下降 modem 控制线 (挂断)。(?) CLOCAL忽略 modem 控制线。 LOBLK(不属于 POSIX) 从非当前 shell 层阻塞输出(用于 shl )。(?) CIBAUD(不属于 POSIX) 输入速度的掩码。CIBAUD 各位的值与 CBAUD 各位相同，左移了 IBSHIFT 位。 CRTSCTS(不属于 POSIX) 启用 RTS/CTS (硬件) 流控制。

c_lflag 标志常量：

ISIG当接受到字符 INTR, QUIT, SUSP, 或 DSUSP 时，产生相应的信号。 ICANON启用标准模式 (canonical mode)。容许使用特殊字符 EOF, EOL, EOL2, ERASE, KILL, LNEXT, REPRINT, STATUS, 和 WERASE，以及按行的缓冲。 XCASE(不属于 POSIX; Linux 下不被支持) 若是同时设置了 ICANON，终端只有大写。输入被转换为小写，除了以 / 前缀的字符。输出时，大写字符被前缀 /，小写字符被转换成大写。 ECHO回显输入字符。 ECHOE若是同时设置了 ICANON，字符 ERASE 擦除前一个输入字符，WERASE 擦除前一个词。 ECHOK若是同时设置了 ICANON，字符 KILL 删除当前行。 ECHONL若是同时设置了 ICANON，回显字符 NL，即便没有设置 ECHO。 ECHOCTL(不属于 POSIX) 若是同时设置了 ECHO，除了 TAB, NL, START, 和 STOP 以外的 ASCII 控制信号被回显为 ^X, 这里 X 是比控制信号大 0x40 的 ASCII 码。例如，字符 0x08 (BS) 被回显为 ^H。 ECHOPRT(不属于 POSIX) 若是同时设置了 ICANON 和 IECHO，字符在删除的同时被打印。 ECHOKE(不属于 POSIX) 若是同时设置了 ICANON，回显 KILL 时将删除一行中的每一个字符，如同指定了 ECHOE 和 ECHOPRT 同样。 DEFECHO(不属于 POSIX) 只在一个进程读的时候回显。 FLUSHO(不属于 POSIX; Linux 下不被支持) 输出被刷新。这个标志能够经过键入字符 DISCARD 来开关。 NOFLSH禁止在产生 SIGINT, SIGQUIT 和 SIGSUSP 信号时刷新输入和输出队列。 TOSTOP向试图写控制终端的后台进程组发送 SIGTTOU 信号。 PENDIN(不属于 POSIX; Linux 下不被支持) 在读入下一个字符时，输入队列中全部字符被从新输出。( bash 用它来处理 typeahead) IEXTEN启用实现自定义的输入处理。这个标志必须与 ICANON 同时使用，才能解释特殊字符 EOL2，LNEXT，REPRINT 和 WERASE， IUCLC 标志才有效。

c_cc 数组定义了特殊的控制字符。符号下标 (初始值) 和意义为：

VINTR(003, ETX, Ctrl-C, or also 0177, DEL, rubout) 中断字符。发出 SIGINT 信号。当设置 ISIG 时可被识别，再也不做为输入传递。 VQUIT(034, FS, Ctrl-/) 退出字符。发出 SIGQUIT 信号。当设置 ISIG 时可被识别，再也不做为输入传递。 VERASE(0177, DEL, rubout, or 010, BS, Ctrl-H, or also #) 删除字符。删除上一个尚未删掉的字符，但不删除上一个 EOF 或行首。当设置 ICANON 时可被识别，再也不做为输入传递。 VKILL(025, NAK, Ctrl-U, or Ctrl-X, or also @) 终止字符。删除自上一个 EOF 或行首以来的输入。当设置 ICANON 时可被识别，再也不做为输入传递。 VEOF(004, EOT, Ctrl-D) 文件尾字符。更精确地说，这个字符使得 tty 缓冲中的内容被送到等待输入的用户程序中，而没必要等到 EOL。若是它是一行的第一个字符，那么用户程序的 read() 将返回 0，指示读到了 EOF。当设置 ICANON 时可被识别，再也不做为输入传递。 VMIN非 canonical 模式读的最小字符数。 VEOL(0, NUL) 附加的行尾字符。当设置 ICANON 时可被识别。 VTIME非 canonical 模式读时的延时，以十分之一秒为单位。 VEOL2(not in POSIX; 0, NUL) 另外一个行尾字符。当设置 ICANON 时可被识别。 VSWTCH(not in POSIX; not supported under Linux; 0, NUL) 开关字符。(只为 shl 所用。) VSTART(021, DC1, Ctrl-Q) 开始字符。从新开始被 Stop 字符停止的输出。当设置 IXON 时可被识别，再也不做为输入传递。 VSTOP(023, DC3, Ctrl-S) 中止字符。中止输出，直到键入 Start 字符。当设置 IXON 时可被识别，再也不做为输入传递。 VSUSP(032, SUB, Ctrl-Z) 挂起字符。发送 SIGTSTP 信号。当设置 ISIG 时可被识别，再也不做为输入传递。 VDSUSP(not in POSIX; not supported under Linux; 031, EM, Ctrl-Y) 延时挂起信号。当用户程序读到这个字符时，发送 SIGTSTP 信号。当设置 IEXTEN 和 ISIG，而且系统支持做业管理时可被识别，再也不做为输入传递。 VLNEXT(not in POSIX; 026, SYN, Ctrl-V) 字面上的下一个。引用下一个输入字符，取消它的任何特殊含义。当设置 IEXTEN 时可被识别，再也不做为输入传递。 VWERASE(not in POSIX; 027, ETB, Ctrl-W) 删除词。当设置 ICANON 和 IEXTEN 时可被识别，再也不做为输入传递。 VREPRINT(not in POSIX; 022, DC2, Ctrl-R) 从新输出未读的字符。当设置 ICANON 和 IEXTEN 时可被识别，再也不做为输入传递。 VDISCARD(not in POSIX; not supported under Linux; 017, SI, Ctrl-O) 开关：开始/结束丢弃未完成的输出。当设置 IEXTEN 时可被识别，再也不做为输入传递。 VSTATUS(not in POSIX; not supported under Linux; status request: 024, DC4, Ctrl-T).

这些符号下标值是互不相同的，除了 VTIME，VMIN 的值可能分别与 VEOL，VEOF 相同。 (在 non-canonical 模式下，特殊字符的含义更改成延时含义。MIN 表示应当被读入的最小字符数。TIME 是以十分之一秒为单位的计时器。若是同时设置了它们，read 将等待直到至少读入一个字符，一旦读入 MIN 个字符或者从上次读入字符开始通过了 TIME 时间就当即返回。若是只设置了 MIN，read 在读入 MIN 个字符以前不会返回。若是只设置了 TIME，read 将在至少读入一个字符，或者计时器超时的时候当即返回。若是都没有设置，read 将当即返回，只给出当前准备好的字符。) (?)

tcgetattr() 获得与 fd 指向的对象相关的参数，将它们保存于 termios_p 引用的 termios 结构中。函数能够从后台进程中调用；可是，终端属性可能被后来的前台进程所改变。

tcsetattr() 设置与终端相关的参数 (除非须要底层支持却没法知足)，使用 termios_p 引用的 termios 结构。optional_actions 指定了何时改变会起做用：

TCSANOW改变当即发生 TCSADRAIN改变在全部写入 fd 的输出都被传输后生效。这个函数应当用于修改影响输出的参数时使用。 TCSAFLUSH改变在全部写入 fd 引用的对象的输出都被传输后生效，全部已接受但未读入的输入都在改变发生前丢弃。

tcsendbreak() 传送连续的 0 值比特流，持续一段时间，若是终端使用异步串行数据传输的话。若是 duration 是 0，它至少传输 0.25 秒，不会超过 0.5 秒。若是 duration 非零，它发送的时间长度由实现定义。

若是终端并不是使用异步串行数据传输，tcsendbreak() 什么都不作。

tcdrain() 等待直到全部写入 fd 引用的对象的输出都被传输。

tcflush() 丢弃要写入引用的对象，可是还没有传输的数据，或者收到可是还没有读取的数据，取决于 queue_selector 的值：

TCIFLUSH刷新收到的数据可是不读 TCOFLUSH刷新写入的数据可是不传送 TCIOFLUSH同时刷新收到的数据可是不读，而且刷新写入的数据可是不传送

tcflow() 挂起 fd 引用的对象上的数据传输或接收，取决于 action 的值：

TCOOFF挂起输出 TCOON从新开始被挂起的输出 TCIOFF发送一个 STOP 字符，中止终端设备向系统传送数据 TCION发送一个 START 字符，使终端设备向系统传输数据

打开一个终端设备时的默认设置是输入和输出都没有挂起。

波特率函数被用来获取和设置 termios 结构中，输入和输出波特率的值。新值不会立刻生效，直到成功调用了 tcsetattr() 函数。

设置速度为 B0 使得 modem "挂机"。与 B38400 相应的实际比特率能够用 setserial(8) 调整。

输入和输出波特率被保存于 termios 结构中。

cfmakeraw 设置终端属性以下：

termios_p->c_iflag &= ~(IGNBRK|BRKINT|PARMRK|ISTRIP
                            |INLCR|IGNCR|ICRNL|IXON);
            termios_p->c_oflag &= ~OPOST;
            termios_p->c_lflag &= ~(ECHO|ECHONL|ICANON|ISIG|IEXTEN);
            termios_p->c_cflag &= ~(CSIZE|PARENB);
            termios_p->c_cflag |= CS8;

cfgetospeed() 返回 termios_p 指向的 termios 结构中存储的输出波特率

cfsetospeed() 设置 termios_p 指向的 termios 结构中存储的输出波特率为 speed。取值必须是如下常量之一：

 B0 B50 B75 B110 B134 B150 B200 B300 B600 B1200 B1800 B2400 B4800 B9600 B19200 B38400 B57600 B115200 B230400

零值 B0 用来中断链接。若是指定了 B0，不该当再假定存在链接。一般，这样将断开链接。CBAUDEX 是一个掩码，指示高于 POSIX.1 定义的速度的那一些 (57600 及以上)。所以，B57600 & CBAUDEX 为非零。

cfgetispeed() 返回 termios 结构中存储的输入波特率。

cfsetispeed() 设置 termios 结构中存储的输入波特率为 speed。若是输入波特率被设为0，实际输入波特率将等于输出波特率。

RETURN VALUE 返回值

cfgetispeed() 返回 termios 结构中存储的输入波特率。

cfgetospeed() 返回 termios 结构中存储的输出波特率。

其余函数返回：

0成功-1失败，而且为 errno 置值来指示错误。

注意 tcsetattr() 返回成功，若是任何所要求的修改能够实现的话。所以，当进行多重修改时，应当在这个函数以后再次调用 tcgetattr() 来检测是否全部修改都成功实现。

NOTES 注意

Unix V7 以及不少后来的系统有一个波特率的列表，在十四个值 B0, ..., B9600 以后能够看到两个常数 EXTA, EXTB ("External A" and "External B")。不少系统将这个列表扩展为更高的波特率。

tcsendbreak 中非零的 duration 有不一样的效果。SunOS 指定中断 duration*N 秒，其中 N 至少为 0.25，不高于 0.5 。Linux, AIX, DU, Tru64 发送 duration 微秒的 break 。FreeBSD, NetBSD, HP-UX 以及 MacOS 忽略 duration 的值。在 Solaris 和 Unixware 中， tcsendbreak 搭配非零的 duration 效果相似于 tcdrain。

全部的范例来源自miniterm.c. The type ahead 暂存器被限制在 255 个字元, 就跟标准输入程序的最大字串长度相同 (或).

参考程序码中的注解它会解释不一样输入模式的使用. 我但愿这些程序码都能被了解. 标准输入程序的程序范例的注解写得最好, 其它的范例都只在不一样于其它范例的地方作注解.

叙述不是很完整, 但能够激励你对这范例作实验, 以延生出合于你所需应用程序的最佳解.

别忘记要把序列埠的权限设定正确 (也就是:chmod a+rw /dev/ttyS1)!

3.1 标准输入程序

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

/* 鲍率设定被定义在 , 这在  被引入 */
#define BAUDRATE B38400            
/* 定义正确的序列埠 */
#define MODEMDEVICE "/dev/ttyS1"
#define _POSIX_SOURCE 1 /* POSIX 系统兼容 */

#define FALSE 0
#define TRUE 1

volatile int STOP=FALSE; 

main()
{
  int fd,c, res;
  struct termios oldtio,newtio;
  char buf[255];
/* 
  开启数据机装置以读取并写入而不以控制 tty 的模式
  由于咱们不想程序在送出 CTRL-C 后就被杀掉.
*/
 fd = open(MODEMDEVICE, O_RDWR | O_NOCTTY ); 
 if (fd <0) {perror(MODEMDEVICE); exit(-1); }

 tcgetattr(fd,&oldtio); /* 储存目前的序列埠设定 */
 bzero(&newtio, sizeof(newtio)); /* 清除结构体以放入新的序列埠设定值 */

/* 
  BAUDRATE: 设定 bps 的速度. 你也能够用 cfsetispeed 及 cfsetospeed 来设定.
  CRTSCTS : 输出资料的硬件流量控制 (只能在具完整线路的缆线下工做
            参考 Serial-HOWTO 第七节)
  CS8     : 8n1 (8 位元, 不作同位元检查,1 个终止位元)
  CLOCAL  : 本地连线, 不具数据机控制功能
  CREAD   : 致能接收字元
*/
 newtio.c_cflag = BAUDRATE | CRTSCTS | CS8 | CLOCAL | CREAD;
 
/*
  IGNPAR  : 忽略经同位元检查后, 错误的位元组
  ICRNL   : 比 CR 对应成 NL (不然当输入信号有 CR 时不会终止输入)
            在否则把装置设定成 raw 模式(没有其它的输入处理)
*/
 newtio.c_iflag = IGNPAR | ICRNL;
 
/*
 Raw 模式输出.
*/
 newtio.c_oflag = 0;
 
/*
  ICANON  : 致能标准输入, 使全部回应机能停用, 并不送出信号以叫用程序
*/
 newtio.c_lflag = ICANON;
 
/* 
  初始化全部的控制特性
  预设值能够在 /usr/include/termios.h 找到, 在注解中也有,
  但咱们在这不须要看它们
*/
 newtio.c_cc[VINTR]    = 0;     /* Ctrl-c */ 
 newtio.c_cc[VQUIT]    = 0;     /* Ctrl-/ */
 newtio.c_cc[VERASE]   = 0;     /* del */
 newtio.c_cc[VKILL]    = 0;     /* @ */
 newtio.c_cc[VEOF]     = 4;     /* Ctrl-d */
 newtio.c_cc[VTIME]    = 0;     /* 不使用分割字元组的计时器 */
 newtio.c_cc[VMIN]     = 1;     /* 在读取到 1 个字元前先中止 */
 newtio.c_cc[VSWTC]    = 0;     /* '/0' */
 newtio.c_cc[VSTART]   = 0;     /* Ctrl-q */ 
 newtio.c_cc[VSTOP]    = 0;     /* Ctrl-s */
 newtio.c_cc[VSUSP]    = 0;     /* Ctrl-z */
 newtio.c_cc[VEOL]     = 0;     /* '/0' */
 newtio.c_cc[VREPRINT] = 0;     /* Ctrl-r */
 newtio.c_cc[VDISCARD] = 0;     /* Ctrl-u */
 newtio.c_cc[VWERASE]  = 0;     /* Ctrl-w */
 newtio.c_cc[VLNEXT]   = 0;     /* Ctrl-v */
 newtio.c_cc[VEOL2]    = 0;     /* '/0' */

/* 
  如今清除数据机线并启动序列埠的设定
*/
 tcflush(fd, TCIFLUSH);
 tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio);

/*
  终端机设定完成, 如今处理输入信号
  在这个范例, 在一行的开始处输入 'z' 会退出此程序.
*/
 while (STOP==FALSE) {     /* 回圈会在咱们发出终止的信号后跳出 */
 /* 即便输入超过 255 个字元, 读取的程序段仍是会一直等到行终结符出现才中止.
    若是读到的字元组低于正确存在的字元组, 则所剩的字元会在下一次读取时取得.
    res 用来存放真正读到的字元组个数 */
    res = read(fd,buf,255); 
    buf[res]=0;             /* 设定字串终止字元, 因此咱们能用 printf */
    printf(":%s:%d/n", buf, res);
    if (buf[0]=='z') STOP=TRUE;
 }
 /* 回存旧的序列埠设定值 */
 tcsetattr(fd,TCSANOW,&oldtio);
}

3.2 非标准输入程序

在非标准的输入程序模式下, 输入的资料不会被组合成一行而输入后的处理功能 (清除, 杀掉, 删除, 等等.) 都不能使用. 这个模式有两个功能控制参数:c_cc[VTIME]设定字元输入时间计时器, 及c_cc[VMIN]设定知足读取功能的最低字元接收个数.

若是 MIN > 0 且 TIME = 0, MIN 设定为知足读取功能的最低字元接收个数. 因为 TIME 是零, 因此计时器将不被使用.

若是 MIN = 0 且 TIME > 0, TIME 将被当作逾时设定值. 知足读取功能的状况为读取到单一字元, 或者超过 TIME 所定义的时间 (t = TIME *0.1 s). 若是超过 TIME 所定义的时间, 则不会传回任何字元.

若是 MIN > 0 且 TIME > 0, TIME 将被当作一个分割字元组的计时器. 知足读取功能的条件为接收到 MIN 个数的字元, 或两个字元的间隔时间超过 TIME 所定义的值. 计时器会在每读到一个字元后从新计时, 且只会在第一个字元收到后才会启动.

若是 MIN = 0 且 TIME = 0, 读取功能就立刻被知足. 目前所存在的字元组个数, 或者将回传的字元组个数. 根据 Antonino (参考贡献) 所说, 你能够用fcntl(fd, F_SETFL, FNDELAY);在读取前获得相同的结果.

藉由修改newtio.c_cc[VTIME]及newtio.c_cc[VMIN]上述的模式就能够测试了.

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#define BAUDRATE B38400
#define MODEMDEVICE "/dev/ttyS1"
#define _POSIX_SOURCE 1 /* POSIX 系统兼容 */
#define FALSE 0
#define TRUE 1

volatile int STOP=FALSE; 

main()
{
  int fd,c, res;
  struct termios oldtio,newtio;
  char buf[255];

 fd = open(MODEMDEVICE, O_RDWR | O_NOCTTY ); 
 if (fd <0) {perror(MODEMDEVICE); exit(-1); }

 tcgetattr(fd,&oldtio); /* 储存目前的序列埠设定 */

 bzero(&newtio, sizeof(newtio));
 newtio.c_cflag = BAUDRATE | CRTSCTS | CS8 | CLOCAL | CREAD;
 newtio.c_iflag = IGNPAR;
 newtio.c_oflag = 0;

 /* 设定输入模式 (非标准型, 不回应,...) */
 newtio.c_lflag = 0;
 
 newtio.c_cc[VTIME]    = 0;   /* 不使用分割字元组计时器 */
 newtio.c_cc[VMIN]     = 5;   /* 在读取到 5 个字元前先中止 */

 tcflush(fd, TCIFLUSH);
 tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio);


 while (STOP==FALSE) {       /* 输入回圈 */
   res = read(fd,buf,255);   /* 在输入 5 个字元后即返回 */
   buf[res]=0;               /* 因此咱们能用 printf... */
   printf(":%s:%d/n", buf, res);
   if (buf[0]=='z') STOP=TRUE;
 }
 tcsetattr(fd,TCSANOW,&oldtio);
}

3.3 非同步式输入

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#define BAUDRATE B38400
#define MODEMDEVICE "/dev/ttyS1"
#define _POSIX_SOURCE 1 /* POSIX 系统兼容 */
#define FALSE 0
#define TRUE 1

volatile int STOP=FALSE; 

void signal_handler_IO (int status);   /* 定义信号处理程序 */
int wait_flag=TRUE;                    /* 没收到信号的话就会是 TRUE */

main()
{
  int fd,c, res;
  struct termios oldtio,newtio;
  struct sigaction saio;           /* definition of signal action */
  char buf[255];

  /* 开启装置为 non-blocking (读取功能会立刻结束返回) */
  fd = open(MODEMDEVICE, O_RDWR | O_NOCTTY | O_NONBLOCK);
  if (fd <0) {perror(MODEMDEVICE); exit(-1); }

  /* 在使装置非同步化前, 安装信号处理程序 */
  saio.sa_handler = signal_handler_IO;
  saio.sa_mask = 0;
  saio.sa_flags = 0;
  saio.sa_restorer = NULL;
  sigaction(SIGIO,&saio,NULL);
  
  /* 容许行程去接收 SIGIO 信号*/
  fcntl(fd, F_SETOWN, getpid());
  /* 使文档ake the file descriptor 非同步 (使用手册上说只有 O_APPEND 及
  O_NONBLOCK, 而 F_SETFL 也能够用...) */
  fcntl(fd, F_SETFL, FASYNC);

  tcgetattr(fd,&oldtio); /* 储存目前的序列埠设定值 */
  /* 设定新的序列埠为标准输入程序 */
  newtio.c_cflag = BAUDRATE | CRTSCTS | CS8 | CLOCAL | CREAD;
  newtio.c_iflag = IGNPAR | ICRNL;
  newtio.c_oflag = 0;
  newtio.c_lflag = ICANON;
  newtio.c_cc[VMIN]=1;
  newtio.c_cc[VTIME]=0;
  tcflush(fd, TCIFLUSH);
  tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio);
 
  /* 等待输入信号的回圈. 不少有用的事咱们将在这作 */ 
  while (STOP==FALSE) {
    printf("./n");usleep(100000);
    /* 在收到 SIGIO 后, wait_flag = FALSE, 输入信号存在则能够被读取 */
    if (wait_flag==FALSE) { 
      res = read(fd,buf,255);
      buf[res]=0;
      printf(":%s:%d/n", buf, res);
      if (res==1) STOP=TRUE; /* 若是只输入 CR 则中止回圈 */
      wait_flag = TRUE;      /* 等待新的输入信号 */
    }
  }
  /* 回存旧的序列埠设定值 */
  tcsetattr(fd,TCSANOW,&oldtio);
}

/***************************************************************************
* 信号处理程序. 设定 wait_flag 为 FALSE, 以使上述的回圈能接收字元          *
***************************************************************************/

void signal_handler_IO (int status)
{
  printf("received SIGIO signal./n");
  wait_flag = FALSE;
}

3.4 等待来自多个信号来源的输入

这一段很短. 它只能被拿来当成写程序时的提示, 故范例程序也很简短. 但这个范例不仅能用在序列埠上, 还能够用在被当成文档来使用的装置上.

select 呼叫及伴随它所引起的巨集共用fd_set.fd_set则是一个位元阵列, 而其中每个位元表明一个有效的文档叙述结构.select呼叫接受一个有效的文档叙述结构并传回fd_set位元阵列, 而该位元阵列中如有某一个位元为 1, 就表示相对映的文档叙述结构的文档发生了输入, 输出或有例外事件. 而这些巨集提供了全部处理fd_set的功能. 亦可参考手册 select(2).

#include 
#include 
#include 

main()
{
   int    fd1, fd2;  /* 输入源 1 及 2 */
   fd_set readfs;    /* 文档叙述结构设定 */
   int    maxfd;     /* 最大可用的文档叙述结构 */
   int    loop=1;    /* 回圈在 TRUE 时成立 */ 

   /* open_input_source 开启一个装置, 正确的设定好序列埠,
      并回传回此文档叙述结构体 */
   fd1 = open_input_source("/dev/ttyS1");   /* COM2 */
   if (fd1<0) exit(0);
   fd2 = open_input_source("/dev/ttyS2");   /* COM3 */
   if (fd2<0) exit(0);
   maxfd = MAX (fd1, fd2)+1;  /* 测试最大位元输入 (fd) */

   /* 输入回圈 */
   while (loop) {
     FD_SET(fd1, &readfs);  /* 测试输入源 1 */
     FD_SET(fd2, &readfs);  /* 测试输入源 2 */
     /* block until input becomes available */
     select(maxfd, &readfs, NULL, NULL, NULL);
     if (FD_ISSET(fd1))         /* 若是输入源 1 有信号 */
       handle_input_from_source1();
     if (FD_ISSET(fd2))         /* 若是输入源 2 有信号 */
       handle_input_from_source2();
   }

}

这个范例程序在等待输入信号出现前, 不能肯定它会停顿下来. 若是你须要在输入时加入逾时功能, 只需把 select 呼叫换成:

int res;
struct timeval Timeout;

/* 设定输入回圈的逾时值 */
Timeout.tv_usec = 0;  /* 毫秒 */
Timeout.tv_sec  = 1;  /* 秒 */
res = select(maxfd, &readfs, NULL, NULL, &Timeout);
if (res==0)
/* 文档叙述结构数在 input = 0 时, 会发生输入逾时. */

这个程序会在 1 秒钟后逾时. 若是超过期间, select 会传回 0, 可是应该留意Timeout的时间递减是由select所等待输入信号的时间为基准. 若是逾时的值是 0, select 会立刻结束返回.

Linux 环境下使用RS-232接口 RS是英文 "推荐标准"的缩写 232为标识号 RS-485 串口通讯表示计算机一次传送一个位的数据，当使用串行通讯时，每一个字的数据是一个位一个位的传输或接收的，每一个位不是高电平，就是低电平. 串行通讯的速率一般是使用"位/每秒"的方式来表示的，即波特率。全双工--计算机能够同时收发数据, 它有两个独立的数据通道，一个输入，一个输出，半双工意味着计算机不能同时收发信息，只能有一人通道进行通讯. 流控: 一般，当数据在两个串行接口之间进行传输时须要对其进行控制. 这一般依赖于串行通讯链接的各类规定，对异步数据传输的控制有两种方法. 一种叫：“软件”流控。一种叫： “硬件"流控。串口设备：打开一个串行口 #include #include #include #include // 文件控制定义 #include #include //POSIX终端控制定义 /* * open_port() --打开串行口 * * 成功的话，返回文件描述符，错误则返回 -1. */ int open_port(void) { int fd; fd=open("/dev/ttyS0",O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY); if (fd == -1) { /*没法打开串口*/ perror("open_port : Unable to open /dev/ttyS0"); } else fcntl(fd,F_SETFL,0); return (fd); } //O_NOCTTY 标志，该程序不想成为此端口的“控制终端"。若是没有强调这一点， //O_NDELAY标志 , 标志告诉Linux ,该程序并不关注DCD信叼线所处的状态, 即无论另一端的设备是在运行仍是被挂起。若是没有指定该标志，那么程序就会被设置睡眠状态，（2）向端口写数据向端口写数据是很容易的，只要使用write()系统调用就能够了。例如: n=write(fd,"ATZ/r",4); if (n<0) fputs("write() of 4 bytes failed!/n",stderr); write函数返回发送数据的个数，若是出现错误，则返回 -1。 (3) 读端口数据从端口读数据则须要些技巧。若是在原始数据的模式下对端口进行操做, read()系统调用将返回串行口输入缓冲区中全部的字符数据，无论有多少，若是没有数据，那么该调用将被阻塞.处于等待状态，直到有字符输入，或者到了规定的时限和出现错误为止, 经过如下方法，能使read函数当即返回。 fcntl(fd,F_SETFL,FNDELAY); FNDELAY 函数使read函数在端口没月字符存在的状况下，马上返回0, 若是要恢复正常(阻塞)状态,能够调用fcntl()函数，不要FNDELAY参数, 以下所示： fcntl(Fd,F_SETFL,0); 在使用O_NDELAY参数打开串行口后，一样与使用了该函数调用。 fcntl(fd,F_SETFL,0); POSIX终端接口串口，波特率，字符大小等, POSIX函数是 tcgetattr()和tcsetattr() 获取和设置终端的属性，能够提供 structrure termios的指针