虛擬機串口與主機串口通信·小程序（上）

主機串口用到的工具是SSCOM32，虛擬機串口工具是VSPD。即通過VSPD工具，可以將二者的串口相連，可以想象成有一根串口線連接了主機和虛擬機。
 第一步確定端口
打開VSPD，如下圖，點擊“Port pairs”-“create pair“。我們要用到的就是COM1和COM2。此時，二者狀態都是：close。

 然後，打開虛擬機，“虛擬機”-“設置”-“串口”-選擇端口號，並開啓，確認。

 如下圖，這樣代表該串口已打開。

 再打開SSCOM，選擇“串口2”，打開串口。

 同樣，在VSPD中觀察到串口已經被打開。

 第二步測試
虛擬機串口向主機發：

 可以看到，主機串口收到了“hello”。

 說到這裏，複習一下“終端”。
1、控制檯終端：tty0~tty6，也叫虛擬終端。（tty0是當前正在使用的虛擬終端的別名）
2、僞終端：pty（圖形終端，遠程控制終端）
3、串口終端：ttyS0~ttyS4
控制終端：tty。即當前正在使用的終端（以上的任何一種都有可能是控制終端）。
這個，自己輸入輸出重定向練習練習就清楚了~

同時，在vspd中也能看到二者傳輸的信息：

第三步初始化串口配置信息
一般來說，我們可以手動修改虛擬機和主機的串口配置信息（波特率、校驗位、停止位等等），但是每次都要修改是不是很麻煩呢。所以，可以寫一個初始化串口配置信息的文件，在通信之前執行就可以了。
 初始化串口的代碼如下：
port.h

#ifndef _PORT_H_
#define _PORT_H_

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

/**
 struct termios{
           tcflag_t c_iflag;             // input modes 
           tcflag_t c_oflag;             // output modes 
           tcflag_t c_cflag;             // control modes 
           tcflag_t c_lflag;             // local modes 
           cc_t     c_cc[NCCS];      // control chars 
 };
*/

//設置波特率
void setSpeed(struct termios *ptio,int speed);

//設置數據位
void setData(struct termios *ptio,int data);

//設置奇偶校驗
void setParity(struct termios *ptio,int flag);  //0-忽略奇偶校驗  1-設置奇校驗  2-設置偶校驗

//設置停止位
void setStop(struct termios *ptio, int stop);

//初始化串口 返回值:fd
int portInit(char devname[],int speed,int data,int flag,int stop);

#endif

port.c

#include " port.h"

//設置波特率
void setSpeed(struct termios *ptio,int speed)
{
    switch(speed)
    {
        case 9600:
            cfsetispeed(ptio,B9600);
            cfsetospeed(ptio,B9600);
            break;
        case 14400:
            break;
        case 19200:
            cfsetispeed(ptio,B19200);
            cfsetospeed(ptio,B19200);
            break;
        case 38400:
            cfsetispeed(ptio,B38400);
            cfsetospeed(ptio,B38400);
            break;
        case 115200:
            cfsetispeed(ptio,B115200);
            cfsetospeed(ptio,B115200);
            break;
        default:
            break;
    }
}

//設置數據位
void setData(struct termios *ptio,int data)
{
    ptio->c_cflag &= ~CSIZE;

    switch(data)
    {
        case 5:
            ptio->c_cflag |= CS5;
            break;
        case 6:
            ptio->c_cflag |= CS6;
            break;
        case 7:
            ptio->c_cflag |= CS7;
            break;
        case 8:
            ptio->c_cflag |= CS8;
            break;
        default:
            break;
    }
}

//設置奇偶校驗   0-忽略奇偶校驗  1-設置奇校驗  2-設置偶校驗
void setParity(struct termios *ptio,int flag)   
{
    switch(flag)
    {
        case 0:
            ptio->c_cflag &= ~PARENB;
            break;
        case 1:
            ptio->c_cflag |= PARENB;
            ptio->c_cflag |= PARODD;
            ptio->c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);
            break;
        case 2:
            ptio->c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);
            ptio->c_cflag |= PARENB;
            ptio->c_cflag &= ~PARODD;
            break;
        default:
            break;
    }
}

//設置停止位 （若停止位爲1，則清除CSTOPB；若停止位爲2，則激活CSTOPB）
void setStop(struct termios *ptio, int stop)
{
    switch(stop)
    {
        case 1:
            ptio->c_cflag &= ~CSTOPB;
            break;
        case 2:
            ptio->c_cflag |= CSTOPB;
            break;
        default:
            break;
    }
}

//初始化串口 返回值:fd
int portInit(char devname[],int speed,int data,int flag,int stop)
{
    int fd;
    struct termios tio = {0};

    //打開串口設備
    fd = open(devname,O_RDWR);
    if(fd == -1)
    {
        printf("open port : %s failed.\n",devname);
        return;
    }

    //獲取原有串口配置
    tcgetattr(fd,&tio);
    //激活選項有CLOCAL和CREAD，用於本地連接和接收使能
    tio.c_cflag |= CLOCAL | CREAD;
    //設置波特率
    setSpeed(&tio,speed);
    //設置數據位，需要使用掩碼設置
    setData(&tio,data);
    //設置奇偶校驗
    setParity(&tio,flag);
    //設置停止位
    setStop(&tio, stop);
    //設置最少字符和等待時間
    tio.c_cc[VTIME] = 0;    
    tio.c_cc[VMIN] = 1; //最小字符，緩衝區裏達到數量時才返回
    //設置不採用流控制
    tio.c_cflag &= ~CRTSCTS;
    //清除（輸入）緩存
    tcflush(fd,TCIFLUSH);
    //設置串口默認爲堵塞模式
    fcntl(fd,F_SETFL,0);
    //激活配置
    tcsetattr(fd,TCSANOW,&tio);

    return fd;
}

如何查看串口配置是否成功？要查看某個串口的波特率等信息，可以在控制檯輸入命令： stty -F /dev/ttyS0 -a #ttyS0爲要查看的串口。
第四步讀取配置信息
這個，在上一篇文章中已經展示過了，爲了練手，可以從配置文件中讀取配置信息，再利用以上代碼進行初始化，當然也可以直接初始化啦~
 以下是從文件中獲取配置信息（基於上一篇文章內容）
配置信息：

readConfig.h

#ifndef _READCONFIG_H_
#define _READCONFIG_H_

#include < stdio.h>
#include < string.h>
#include < sys/types.h>
#include < sys/stat.h>
#include < fcntl.h>

/*串口屬性結構體*/
struct t_port
{
    char devname[20];
    int speed;
    int data;
    int parity;
    int stop;
};

//去空格 
void rm_space(char *pStr);

//去註釋 
void rm_annotation(char *pStr);

//獲取配置項信息
void getMsg(char filename[],struct t_port *port);

#endif

readConfig.c

#include " readConfig.h"

int icount = 0;

//去空格 
void rm_space(char *pStr)
{
    char *pos = pStr;
    pos = strchr(pStr,' ');
    while(pos != NULL)
    {
        strcpy(pos,pos+1);
        pos = strchr(pos,' ');
    }
}

//去註釋 
void rm_annotation(char *pStr)
{
    icount++;
    char *pos = pStr;
    char *end = NULL;
    if(icount == 1) //第一行有可能頂格
    {
        pos = strchr(pStr,'#');
    }
    else
    {
        pos = strstr(pStr,"\n#");
    }

    while(pos != NULL)
    {
        end = strchr(pos+1,'\n');
        strcpy(pos,end);
        pos = strstr(pStr,"\n#");
    }   

}

//獲取配置項信息
void getMsg(char filename[],struct t_port *port)
{
    int fd;
    int readByte;
    char buf[512] = "";
    char *pos = NULL;
    char *end = NULL;
    char key[20] = " ";
    char value[20] = " ";
    char keys[10][20] = {""};
    char values[10][20] = {""};
    int flag = 0;
    int i = 0;

    //打開配置文件
    fd = open(filename, O_RDWR);
    readByte = read(fd,buf,512);
    //處理數據  
    rm_space(buf);
    rm_annotation(buf);

    pos = strchr(buf,'\n');
    end = strchr(pos,'=');

    while(end != NULL)
    {
        memset(key,0,sizeof(key));
        memset(value,0,sizeof(value));
        memcpy(key,pos+1,end - (pos + 1));

        pos = end;
        end = strchr(pos,'\r');
        if(end == NULL) //if the final data
        {
            flag = 1;
            break;
        }
        memcpy(value,pos+1,end - (pos + 1));

        //存key value
        memcpy(keys[i],key,strlen(key));
        memcpy(values[i],value,strlen(value));
        i++;

        pos = end + 1;
        end = strchr(pos,'=');

    }

    if(flag)    
    {
        end = strchr(pos,'\0');
        memcpy(value,pos+1,end - (pos + 1));
        memcpy(keys[i],key,strlen(key));
        memcpy(values[i],value,strlen(value));
    }

    //進行匹配
    for(i = 0; i < 10 ;i++)
    {
        if(strcmp(keys[i],"dev") == 0)
        {
            strcpy(port->devname,values[i]);
        }
        else if(strcmp(keys[i],"speed") == 0)
        {
            port->speed = atoi(values[i]);
        }
        else if(strcmp(keys[i],"data") == 0)
        {
            port->data = atoi(values[i]);
        }
        else if(strcmp(keys[i],"parity") == 0)
        {
            port->parity = atoi(values[i]);
        }
        else if(strcmp(keys[i],"stop") == 0)
        {
            port->stop = atoi(values[i]);
        }
    }

}

第五步編寫通信程序
那麼，主函數只要調用以上功能能函數，再調用read\write系統函數，就可以了。

#include < stdio.h>
#include " port.h"
#include " readConfig.h" 
int main()
{
    int fd;
    char filename[20] = "serial.cfg";
    char recbuf[100] = "";
    char sendbuf[100] = "";

    struct t_port port = {0};

    //從文件獲取配置信息
    getMsg(filename,&port);
    //串口初始化
    fd = portInit(port.devname,port.speed,port.data,port.parity,port.stop);

    //主機與虛擬機串口通信
    while(1)
    {
        memset(recbuf,0,100);
        memset(sendbuf,0,100);

        //虛擬機等待主機用戶輸入，接收消息
        printf("please wait...\n");
        read(fd,recbuf,100);
        printf("receive msg: %s\n",recbuf);

        //等待虛擬機用戶輸入，發送消息給主機
        printf("send msg: ");
        scanf("%s",sendbuf);
        if(strcmp(sendbuf,"over") == 0)
        {
            break;
        }
        write(fd,sendbuf,sizeof(sendbuf));
    }

    close(fd);
    return 0;
}

第六步編譯運行
編譯運行之後，主機（SSCOM32）虛擬機串口之間就可以通信了。如下圖：

主機：hello
虛擬機：world
主機:12345
虛擬機：over
 運行時，如果出現主機發消息，虛擬機接收不到的情況，是因爲消息內容都還在緩衝區。比如，在用write發送數據時沒有鍵入回車，信息就將發送不出去的情況，這主要是因爲我們在輸出輸入時是按照規範模式接受到回車或者換行才發送，而很多情況我們是不需要回車和換行的，這時，應當切換到行方式輸入，tio.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG);不經處理直接發送。
當然也可以直接在SSCOM的界面上勾選“發送新行”。

但是，可以發現，我們只能實現：主機發一句，虛擬機收到內容後才能發送，然後主機收到內容纔可以繼續發送。不能做到主機和虛擬機同時發送，那麼如何解決呢？多進程就OK了。明天再寫~

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