Linux串口编程

news2024/12/24 19:27:39

文章目录

  • 前言
  • 一、Linux下的TTY体系介绍
  • 二、行规层
  • 三、Linux串口编程步骤
  • 四、代码编写
  • 总结

前言

本篇文章将讲解如何在Linux下使用串口。

一、Linux下的TTY体系介绍

在Linux系统中，tty（Teletypewriter）是指一种终端设备，它提供了用户与操作系统之间的交互界面。在较早的计算机系统中，tty是以打字机作为输入输出设备的终端系统，而现代的Linux系统中，tty则对应着虚拟终端。

Linux下的tty体系是由多个虚拟终端组成的，每个虚拟终端都对应着一个tty设备文件。在Linux系统中，tty设备文件位于/dev目录下，以tty开头，后面跟随一个数字，如tty1、tty2等。

对于用户来说，tty设备提供了一个字符设备节点，用于输入和输出字符数据。用户可以通过tty设备读取输入的字符，并将输出字符发送到tty设备。这些字符可以是用户输入的命令、系统的输出信息等。

用户可以在Linux系统中使用特殊的快捷键（如Ctrl+Alt+F1至Ctrl+Alt+F6）在各个终端之间切换，并在各个tty设备上独立地登录和执行命令。TTY设备为用户提供了与操作系统进行交互的接口，用户可以在不同的虚拟终端上同时工作，执行不同的任务。

在终端下通过ls命令可以查看到非常多的tty设备节点，这些节点都分别对应了不同的功能。
在这里插入图片描述

这里引用百问网的一张图片：
在这里插入图片描述

二、行规层

行规层（Line Discipline）是指在Unix-like操作系统中提供的一种机制，用于处理终端设备或网络连接中的数据流。它位于终端设备驱动程序和用户进程之间，负责对输入和输出的字符数据进行处理和转换。
行规层在传统的串行终端设备上起着重要的作用。它可以执行以下功能：

输入处理：行规层可以处理终端设备上的输入字符流。它可以执行字符的缓冲、编辑和回显等操作。例如，当用户在终端上输入字符时，行规层可以提供行缓冲，使得用户可以逐行输入，并在按下回车键后将整行字符发送给用户进程。

输出处理：行规层可以对输出字符进行处理。它可以执行转义序列的解释和字符的替换等操作。例如，当用户进程向终端设备发送输出字符流时，行规层可以将特定字符序列转换为控制终端的命令，以调整光标位置、修改显示属性等。

规范模式和原始模式：行规层支持规范模式和原始模式的切换。在规范模式下，行规层提供行缓冲、按行输入和回显等功能。这是默认的终端模式，适用于大多数交互式应用。在原始模式下，行规层关闭缓冲和编辑功能，字符逐个传递给用户进程，适用于特定的应用需求，如串口通信等。
控制字符处理：行规层负责处理特殊控制字符的输入和输出。例如，CTRL+C用于中断正在运行的程序，CTRL+D用于表示输入的结束等。行规层将检测和处理这些特殊字符，并执行相应的操作。

行规层的具体实现在不同的操作系统中会有所不同。在Linux系统中，行规层是通过终端设备驱动程序和TTY子系统来实现的。Linux提供了多个行规层的实现，如原始(line discipline)、终端(line discipline)、网络(line discipline)等。用户可以根据需要选择不同的行规层来完成特定的终端和网络通信任务。

总结来说，行规层是位于终端设备驱动程序和用户进程之间的一层软件机制，用于处理终端设备和网络连接中的数据流。它提供了输入处理、输出处理、规范模式和原始模式的切换以及控制字符处理等功能。通过行规层，用户可以更加灵活地操控和控制终端设备和网络连接。

三、Linux串口编程步骤

在ARM Linux系统上进行串口编程可以按照以下步骤进行：

1.打开串口设备：
首先，需要打开要使用的串口设备文件，一般在Linux系统中，串口设备文件位于/dev/ttySx或/dev/ttyUSBx，其中x是串口号或USB串口号。可以使用系统调用open()函数以读写方式打开串口设备文件。

2.配置串口参数：
在打开串口设备后，需要配置串口的通信参数，如波特率、数据位、停止位、校验位等。可以使用termios数据结构和相关的函数来进行设置。可以使用函数tcgetattr()获取当前串口参数，然后修改相关参数，最后通过tcsetattr()函数将修改后的参数应用到串口设备。

termios结构体：

struct termios {
	tcflag_t c_iflag;		/* input mode flags */
	tcflag_t c_oflag;		/* output mode flags */
	tcflag_t c_cflag;		/* control mode flags */
	tcflag_t c_lflag;		/* local mode flags */
	cc_t c_cc[NCCS];		/* control characters */
	cc_t c_line;			/* line discipline (== c_cc[19]) */
	speed_t c_ispeed;		/* input speed */
	speed_t c_ospeed;		/* output speed */
};

各个参数介绍：
c_iflag（输入模式标志位）：这个字段包含一系列用于控制输入模式的标志位。例如，可以使用IGNBRK来忽略BREAK键输入，使用INPCK来启用奇偶校验等。

c_oflag（输出模式标志位）：这个字段包含一系列用于控制输出模式的标志位。例如，可以使用OPOST来启用输出处理（执行输出转义字符的功能），使用ONLCR来将输出中的换行符转换为回车换行等。

c_cflag（控制模式标志位）：这个字段包含一系列用于控制串口硬件特性的标志位。例如，可以使用CBAUD来设置波特率，使用CS8来设置数据位为8位等。

c_lflag（本地模式标志位）：这个字段包含一系列用于控制本地模式（终端行为）的标志位。例如，可以使用ICANON来启用规范模式，使用ECHO来启用回显等。

c_cc（控制字符数组）：这个数组存储了一些特殊控制字符的值，如终端驱动程序使用的信号字符，输入和输出的起始字符等。

c_line（线路规程）：这个字段存储了用于处理数据的线路规程（line discipline）的标识符。一般情况下，可以将其设置为0。

c_ispeed（输入波特率）：这个字段指定输入的波特率，表示从串口接收数据的速度。

c_ospeed（输出波特率）：这个字段指定输出的波特率，表示向串口发送数据的速度。

3.读取和写入数据：
一旦串口打开且参数配置完成，就可以进行数据的读取和写入。可以使用read()函数从串口设备读取数据，使用write()函数将数据写入串口设备。

4.清理并关闭串口：
在使用完串口后，需要进行清理和关闭。可以使用tcsetattr()函数将串口参数恢复到默认值，并使用close()函数关闭串口设备文件。

四、代码编写

代码的话也是使用的是百问网提供的代码：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <errno.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <termios.h>
#include <stdlib.h>

/* set_opt(fd,115200,8,'N',1) */
int set_opt(int fd,int nSpeed, int nBits, char nEvent, int nStop)
{
	struct termios newtio,oldtio;
	
	if ( tcgetattr( fd,&oldtio) != 0) { 
		perror("SetupSerial 1");
		return -1;
	}
	
	bzero( &newtio, sizeof( newtio ) );
	newtio.c_cflag |= CLOCAL | CREAD; 
	newtio.c_cflag &= ~CSIZE; 

	newtio.c_lflag  &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG);  /*Input*/
	newtio.c_oflag  &= ~OPOST;   /*Output*/

	switch( nBits )
	{
	case 7:
		newtio.c_cflag |= CS7;
	break;
	case 8:
		newtio.c_cflag |= CS8;
	break;
	}

	switch( nEvent )
	{
	case 'O':
		newtio.c_cflag |= PARENB;
		newtio.c_cflag |= PARODD;
		newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);
	break;
	case 'E': 
		newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);
		newtio.c_cflag |= PARENB;
		newtio.c_cflag &= ~PARODD;
	break;
	case 'N': 
		newtio.c_cflag &= ~PARENB;
	break;
	}

	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;
	default:
		cfsetispeed(&newtio, B9600);
		cfsetospeed(&newtio, B9600);
	break;
	}
	
	if( nStop == 1 )
		newtio.c_cflag &= ~CSTOPB;
	else if ( nStop == 2 )
		newtio.c_cflag |= CSTOPB;
	
	newtio.c_cc[VMIN]  = 1;  /* 读数据时的最小字节数: 没读到这些数据我就不返回! */
	newtio.c_cc[VTIME] = 0; /* 等待第1个数据的时间: 
	                         * 比如VMIN设为10表示至少读到10个数据才返回,
	                         * 但是没有数据总不能一直等吧? 可以设置VTIME(单位是10秒)
	                         * 假设VTIME=1，表示: 
	                         *    10秒内一个数据都没有的话就返回
	                         *    如果10秒内至少读到了1个字节，那就继续等待，完全读到VMIN个数据再返回
	                         */

	tcflush(fd,TCIFLUSH);
	
	if((tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio))!=0)
	{
		perror("com set error");
		return -1;
	}
	//printf("set done!\n");
	return 0;
}

int open_port(char *com)
{
	int fd;
	//fd = open(com, O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY);
	fd = open(com, O_RDWR|O_NOCTTY);
    if (-1 == fd){
		return(-1);
    }
	
	  if(fcntl(fd, F_SETFL, 0)<0) /* 设置串口为阻塞状态*/
	  {
			printf("fcntl failed!\n");
			return -1;
	  }
  
	  return fd;
}


/*
 * ./serial_send_recv <dev>
 */
int main(int argc, char **argv)
{
	int fd;
	int iRet;
	char c;

	/* 1. open */

	/* 2. setup 
	 * 115200,8N1
	 * RAW mode
	 * return data immediately
	 */

	/* 3. write and read */
	
	if (argc != 2)
	{
		printf("Usage: \n");
		printf("%s </dev/ttySAC1 or other>\n", argv[0]);
		return -1;
	}

	fd = open_port(argv[1]);
	if (fd < 0)
	{
		printf("open %s err!\n", argv[1]);
		return -1;
	}

	iRet = set_opt(fd, 115200, 8, 'N', 1);
	if (iRet)
	{
		printf("set port err!\n");
		return -1;
	}

	printf("Enter a char: ");
	while (1)
	{
		scanf("%c", &c);
		iRet = write(fd, &c, 1);
		iRet = read(fd, &c, 1);
		if (iRet == 1)
			printf("get: %02x %c\n", c, c);
		else
			printf("can not get data\n");
	}

	return 0;
}

代码测试：
在这里插入图片描述
这里输入a后不会马上返回数据只有按下回车后才会打印出数据。
在这里插入图片描述
这是因为有行规层的限制，输入a后行规层并不会唤醒scanf，只有当输入回车后行规层才会将scanf唤醒。

总结

本篇文章就讲解到这里。

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.coloradmin.cn/o/661260.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈，一经查实，立即删除！

相关文章

Fiddler之Replay功能详解

Fiddler之Replay功能详解

今天就先来看看Fiddler的功能。 Fiddler&#xff0c;最容易看到的就是快捷工具栏中的 Replay 按钮 解释下&#xff1a; Reissue the selected requests. 重发选中的请求Hold CTRL to reissue unconditionallly. 选中请求按住 CTRL 键&#xff0c;点击Replay时无条件重发选中…
阅读更多...
【MySQL函数】：让你的数据库操作更高效（一）

【MySQL函数】：让你的数据库操作更高效（一）

前言 ✨欢迎来到小K的MySQL专栏&#xff0c;本节将为大家带来MySQL字符串函数和数学函数的讲解✨ 目录 前言一、字符串函数二、数学函数三、总结 一、字符串函数 函数作用UPPER(列|字符串)将字符串每个字符转为大写LOWER(列|字符串)将字符串每个字符转为小写CONCAT(str1,str2,…
阅读更多...
CSS的学习2

CSS的学习2

这几天复习了英语&#xff0c;高数&#xff0c;也考完四级了。 这两天开始写了课设的项目&#xff0c;选的是捷住宝&#xff0c;我打算用链表和搜索树。写着写着总是出问题&#xff0c;然后改Bug。还差删除信息和文件操作&#xff0c;还是尽量写好一些。 明天考英语&#xff…
阅读更多...
TX-1C单片机实现多功能电子时钟

TX-1C单片机实现多功能电子时钟

实验报告 电子时钟实验 一、实验要求&#xff1a;二、实验结果三、实验思路&#xff08;一&#xff09;模块整理&#xff08;二&#xff09;流程图绘制&#xff08;三&#xff09;C51编程 四、实验总结&#xff08;一&#xff09;未完成的部分&#xff08;二&#xff09;待优化…
阅读更多...
layui框架实战案例(22)：多附件上传实战开发实录(php后端、文件删除、数据库删除)

layui框架实战案例(22)：多附件上传实战开发实录(php后端、文件删除、数据库删除)

layUI框架实战案例系列文章 layui框架实战案例(21)&#xff1a;layui上传的哪些事(layui.upload组件、 file文件域、php后台上传)layui框架实战案例(20)&#xff1a;常用条件判断和信息展示技巧(图片预览、动态表格、短信已读未读、链接分享、信息脱敏、内置框架页)layui框架实…
阅读更多...
【Spring Cloud系列】-Eureka服务端高可用详解

【Spring Cloud系列】-Eureka服务端高可用详解

【Spring Cloud系列】-Eureka服务端高可用详解 文章目录 【Spring Cloud系列】-Eureka服务端高可用详解一. 序言二. 什么是高可用性三. 什么是CAP一致性&#xff08;Consistency&#xff09;可用性&#xff08;Availability&#xff09;分区容错&#xff08;Partition-toleranc…
阅读更多...
2.8 基于DPDK的UDP用户态协议栈实现

2.8 基于DPDK的UDP用户态协议栈实现

目录 一、网络协议栈1、**网络通信过程**2、**dpdk** 二、dpdk环境1、dpdk环境开启2、Windowe下配置IP和MAC地址的映射 三、实现用户态协议栈ustack1、UDP协议2、代码 四、dpdk一些基本函数接口rte_eal_init()rte_pktmbuf_pool_create()rte_socket_id()rte_eth_dev_configure()…
阅读更多...
Java连接MySQL对数据实现增删改查

Java连接MySQL对数据实现增删改查

在实现好的窗口实现 添加修改删除查询数据的方法 以如下数据实验 statement自带的函数使用说明execute &#xff08;SQL&#xff09;执行给定的SQL语句返回一个或多个结果结果集 execute方法应该仅在语句能返回多个ResultSet对象、多个更新计数或ResultSet对象与更新计数的组…
阅读更多...
Verilog | 基4 booth乘法器

Verilog | 基4 booth乘法器

上接乘法器介绍 原理 跟基2的算法一样&#xff0c;假设A和B是乘数和被乘数&#xff0c;且有&#xff1a; A ( a 2 n 1 a 2 n ) a 2 n − 1 a 2 n − 2 … a 1 a 0 ( a − 1 ) B b 2 n − 1 b 2 n − 2 … b 1 b 0 \begin{align}A&(a_{2n1}a_{2n})a_{2n−1}a_{2n−2}……
阅读更多...
安卓期末考试知识总结（3）

安卓期末考试知识总结（3）

文章目录 第五章 数据存储文件存储(非重点)内部存储获取或者打开目录操作文件 外部存储区 SharedPreferences存储写入Shared Preferences读取数据 SQLite数据库SQLite数据库的创建操作数据库数据Curosr数据库的事务 第五章 数据存储 简述Android数据存储的方式 Android平台提供…
阅读更多...
FreeRTOS：任务通知

FreeRTOS：任务通知

目录 一、任务通知简介二、发送任务通知2.1 函数xTaskNotify()2.2函数xTaskNotifyFromISR()2.3函数xTaskNotifyGive()2.4函数vTaskNotifyGiveFromISR()2.5函数xTaskNotifyAndQuery()2.6函数xTaskNotifyAndQueryFromISR() 三、获取任务通知3.1函数ulTaskNotifyTake()3.2函数xTas…
阅读更多...
[进阶]Java：打印流、Properties、common-io框架

[进阶]Java：打印流、Properties、common-io框架

打印流&#xff1a; 作用&#xff1a;打印流可以实现方便、高效的打印数据到文件中去。打印流一般是&#xff1a;PrintStream&#xff0c;PrintWriter两个类。可以实现打印什么数据就是什么数据&#xff0c;例如打印整数97写出去就是97&#xff0c;打印boolean的true&#xff…
阅读更多...
chatgpt赋能python：Python截取某段文字的方法

chatgpt赋能python：Python截取某段文字的方法

Python截取某段文字的方法 在处理文本数据时&#xff0c;截取某段文字是常见需求。Python作为一门优秀的脚本语言&#xff0c;提供了多种方法来完成这个任务。本篇文章将介绍Python截取某段文字的几种方便易用的方法。 方法一&#xff1a;使用切片 Python中的切片操作可以方…
阅读更多...
JavaScript的一些编程题分享

JavaScript的一些编程题分享

将字符串abc-def-ghi转换为驼峰格式 这里我们的思路是利用字符串方法和正则表达式 const str abc-def-ghi;const camelCaseStr str.replace(/[-_][^-_]/g, match > match.charAt(1).toUpperCase());console.log(camelCaseStr); // abcDefGhi 这里使用了 replace 方法&a…
阅读更多...
haproxy

haproxy

haproxy haproxy一&#xff1a;常见的Web集群调度器1.软件2.硬件3.LVS &#xff0c;Nginx &#xff0c;Haproxy 的区别&#xff1a; 二&#xff1a;Haproxy应用分析1.HAProxy的主要特性有&#xff1a;2.HAProxy负载均衡策略非常多&#xff0c;常见的有如下8种&#xff1a; 三&a…
阅读更多...
MySQL8.0数据库开窗函数

MySQL8.0数据库开窗函数

简介 数据库开窗函数是一种在SQL中使用的函数&#xff0c;它可以用来对结果集中的数据进行分组和排序&#xff0c;以便更好地分析和处理数据。开窗函数与聚合函数不同&#xff0c;它不会将多行数据聚合成一行&#xff0c;而是保留每一行数据&#xff0c;并对其进行分组和排序。…
阅读更多...
Linux中/dev/random和/dev/urandom的作用

Linux中/dev/random和/dev/urandom的作用

1./dev/random和/dev/urandom介绍 在Linux环境中&#xff0c;我们会用到/dev/random和/dev/urandom&#xff0c;今天为大家讲讲/dev/random和/dev/urandom的作用以及使用场景。 1.1./dev/random介绍 /dev/random是一个特殊的字符设备文件&#xff0c;用于生成“高质量”的随…
阅读更多...
Python面向对象编程1-面向过程的简单纸牌游戏程序 项目1.1 定义纸牌的花色和点数

Python面向对象编程1-面向过程的简单纸牌游戏程序 项目1.1 定义纸牌的花色和点数

总项目目标&#xff1a;用面向过程思想设计一个简单的纸牌游戏程序&#xff0c;称为"Higher or Lower"&#xff08;高还是低&#xff09;。游戏中&#xff0c;玩家需要猜测接下来的一张牌是比当前牌高还是低。根据猜测的准确性&#xff0c;玩家可以得到或失去相应的积…
阅读更多...
Unity UGUI1——基础组件概述

Unity UGUI1——基础组件概述

一、UGUI 介绍 ​ UGUI 是 Unity 引擎内自带的 UI 系统&#xff0c;官方称之为&#xff1a;Unity UI ​ 是目前 Unity 商业游戏开发中使用最广泛的 UI 系统开发解决方案 ​ 它是基于 Unity 游戏对象的 UI 系统&#xff0c;只能用来做游戏 UI 功能 ​ 不能用于开发 Unity 编…
阅读更多...
【MarkDown】CSDN Markdown之Git图gitGraph详解

【MarkDown】CSDN Markdown之Git图gitGraph详解

Git图 Git图是对不同分支上的Git提交和Git操作&#xff08;命令&#xff09;的图形化表示。 这种类型的图特别适合开发人员和DevOps团队分享他们的Git分支策略。例如&#xff0c;它可以更容易地可视化git流的工作方式。 Mermaid可以呈现Git图,但是只有v10.2.3 才支持。 代码…
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023