串口編程

1 關於串口的一些概念

開發過程中一般直接使用原廠提供的接口,進行初始化和配置。
RS232有兩種標準:25針和9針。但實際應用上只需要用到TX、RX和GND
流控:分爲硬件流控和軟流控。屬於串口通信同步傳輸的作用

2 串口編程流程分析

  • 開始
  • 打開串口
  • 初始化串口
  • 發送和接受數據
  • 關閉
    初始化串口比較難懂

2.1 打開串口

對串口的控制需要文件IO的基礎
如何確認設備節點
- 串口選取“靠近耳機接口的con2”文件名爲:ttySAC3
- 一般爲tty前綴設備,訊爲4412爲ttySAC*
- 打開串口即用open函數將設備文件ttySAC3打開。

程序代碼:

void main(){
    int fd;
    char *uart3 = "/dev/ttySAC3";

    if((fd = open(uart3,O_RDWR|O_CREAT,0777))<0){
        printf("open %s failed!\n",uart3);
    }
    else{
        printf("open %s is success!\n",uart3);
    }

    close(fd);
}

2.2 串口初始化

使用例程學習串口初始化:不管在什麼平臺,只需找到對應的例程修改學習串口初試。

串口初始化學習步驟

  • 通過串口助手初步瞭解初始化參數
  • 使用source insight查看內核參數定義的源碼
  • 內核目錄“\arch\arm\include\asm\termios.h”

結構體termio

  • 常用參數

串口初始化步驟

  • 讀取當前參數
  • 修改參數
  • 配置參數

涉及到的函數

  • 函數tcgetattr (man 3 tcgetattr)
    讀取當前參數函數
    int tcgetattr(int fd,struct termios *termios_p);

  • 獲取當前波特率函數
    speed_t cfgetispeed(const struct termios *termios_p);
    speed_t cfgetospeed(const struct termios *termios_p);

  • 波特率設置函數
    int cfsetispeed(struct termios *termios_p,speed_t speed);
    int cfsetospeed(struct termios *termios_p,speed_t speed);
    波特率有以上兩個專門的設置函數,也可以使用對c_cflag進行或操作實現對波特率的設置

  • 清空串口BUFFER中的數據函數
    int tcflush(int fd,int queue_selector);

  • 設置串口參數函數
    int tcsetattr(int fd,int optional_actions,const struct termios *termios_p);

串口完整配置函數


int set_com_config(int fd,int baud_rate, int data_bits, char parity, int stop_bits) 
{ 
     struct termios new_cfg,old_cfg; 
     int speed; 

     /*保存並測試現有串口參數設置,在這裏如果串口號等出錯,會有相關的出錯信息*/ 
     if  (tcgetattr(fd, &old_cfg)  !=  0)  
     { 
          perror("tcgetattr"); 
          return -1; 
     } 

     /* 設置字符大小*/ 
     new_cfg = old_cfg; 
     cfmakeraw(&new_cfg); /* 配置爲原始模式 */ 
     new_cfg.c_cflag &= ~CSIZE;    /*設置字符大小,先用數據位掩碼清空數據位設置*/

     /*設置波特率*/ 
     switch (baud_rate) 
     { 
          case 2400: 
          { 
               speed = B2400; 
          } 
          break; 
          case 4800: 
          { 
               speed = B4800; 
          } 
          break; 
          case 9600: 
          {
                speed = B9600; 
          } 
          break; 
          case 19200: 
          { 
             speed = B19200; 
          } 
          break; 
          case 38400: 
          { 
              speed = B38400; 
          } 
          break; 

          default: 
          case 115200: 
          { 
          speed = B115200; 
          } 
          break; 
     } 
     cfsetispeed(&new_cfg, speed); /*cfsetispeed設置波特率有專門的函數,也可以使用對c_cflag進行或操作*/
     cfsetospeed(&new_cfg, speed); 

     /*設置數據長度*/ 
     switch (data_bits) 
     { 
          case 7: 
          { 
               new_cfg.c_cflag |= CS7; 
          } 
          break; 

          default: 
          case 8: 
          { 
             new_cfg.c_cflag |= CS8; 
          } 
          break; 
     } 

     /*設置奇偶校驗位*/ 
     switch (parity) 
     { 
          default: 
          case 'n': 
          case 'N': 
          { 
              new_cfg.c_cflag &= ~PARENB;      /*關閉校驗位使能*/ 
              new_cfg.c_iflag &= ~INPCK;       /*關閉輸入奇偶校驗使能*/
          } 
          break; 

          case 'o': 
          case 'O': 
          { 
              new_cfg.c_cflag |= (PARODD | PARENB); /*校驗位使能,同時使用奇校驗*/
              new_cfg.c_iflag |= INPCK;             /*開啓輸入奇校驗使能*/
          } 
          break; 

          case 'e': 
          case 'E': 
          { 
              new_cfg.c_cflag |= PARENB;          /*校驗位使能*/  
              new_cfg.c_cflag &= ~PARODD;            /*使用偶校驗*/ 
              new_cfg.c_iflag |= INPCK;           /*開啓輸入奇校驗使能*/
          } 
          break; 

          case 's':  /*as no parity*/ 
          case 'S': 
          { 
          new_cfg.c_cflag &= ~PARENB; 
          new_cfg.c_cflag &= ~CSTOPB; 
          } 
          break; 
     } 

     /*設置停止位*/ 
     switch (stop_bits) 
     { 
          default: 
          case 1: 
          { 
              new_cfg.c_cflag &=  ~CSTOPB; 
          } 
          break; 

          case 2: 
          { 
              new_cfg.c_cflag |= CSTOPB; 
          } 
     } 

     /*設置等待時間和最小接收字符*/
     new_cfg.c_cc[VTIME]  = 0; 
     new_cfg.c_cc[VMIN] = 1; 

     /*處理未接收字符*/ 
     tcflush(fd, TCIFLUSH); 
     /*激活新配置*/ 
     if ((tcsetattr(fd, TCSANOW, &new_cfg)) != 0) 
     { 
          perror("tcsetattr"); 
          return -1; 
     }      
     return 0; 
} 

2.3 串口發送

串口發送步驟就是對tty*文件進行write函數寫東西

void main()
{
    int fd,wr_static,i=10;
    char *uart3 = "/dev/ttySAC3";
    char *buffer = "hello world!\n";

    printf("\r\nitop4412 uart3 writetest start\r\n");

    if((fd = open(uart3, O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY))<0){
        printf("open %s is failed",uart3);
    }
    else{
        printf("open %s is success\n",uart3);
        set_opt(fd, 115200, 8, 'N', 1); 
        while(i--)
        {
            wr_static = write(fd,buffer, strlen(buffer));
            if(wr_static<0)
                printf("write failed\n");
            else{
                printf("wr_static is %d\n",wr_static);
            }
            sleep(1);
        }
    }
    close(fd);
}

2.4 串口接收

串口接收就是用read函數對tty*文件進行讀操作

void main()
{
    int fd,nByte;
    char *uart3 = "/dev/ttySAC3";
    char buffer[512];
    char *uart_out = "please input\r\n";
    memset(buffer, 0, sizeof(buffer));   
        //定義一個較長的數組,最好使用memset將其清空
    if((fd = open(uart3, O_RDWR|O_NOCTTY))<0)
        printf("open %s is failed",uart3);
    else{
        set_opt(fd, 115200, 8, 'N', 1);
        write(fd,uart_out, strlen(uart_out));  /*使用write函數寫一串字符到上位機*/
        while(1){
            while((nByte = read(fd, buffer, 512))>0){  /*每次讀取的數據nByte*/
                buffer[nByte+1] = '\0';         /*轉化成字符串,接受數據存儲在buffer是沒有加\0*/
                write(fd,buffer,strlen(buffer));  /*上位機回顯,發送了什麼數據,就會顯示什麼數據,用以確認板子是否接收到數據*/
                memset(buffer, 0, strlen(buffer));/*重新清空buffer,準備下一次的數據*/
                nByte = 0;
            }
        }
    }
}

* 設置程序開機啓動運行(最小系統)

  • 將可執行程序複製到/bin目錄下 “cp -r ..”
  • 修改權限成777 chmod 777 /bin/helloworld
  • 修改啓動文件,最小系統:vi /etc/init.d/rcs,在最後添加“/bin/可執行程序 &”
    注、實驗串口發送和串口接收時,一般情況下需要一個串口連接超級終端控制開發板,同時需要另一個串口作爲實驗對象。在串口不夠用的情況下,可以採取將串口實驗程序設置爲開機啓動運行模式,這樣一來就省去在超級終端運行串口實驗程序的步驟。
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