嵌入式Linux串口應用編程之串口讀寫

 在配置完串口的相關屬性後,就可以對串口進行打開和讀寫操作了。它所使用的函數和普通文件的讀寫函數一樣,都是open()、write()和read()。它們之間區別的只是串口是一個終端設備,因此在選擇函數的具體參數時會有一些區別。另外,這裏會用到一些附加的函數,用於測試終端設備的連接情況等。下面將對其進行具體講解。

    1.打開串口

    打開串口和打開普通文件一樣,都是使用open()函數,如下所示:

    fd = open( "/dev/ttyS0", O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY);

    可以看到,這裏除了普通的讀寫參數外,還有兩個參數O_NOCTTY和O_NDELAY。
    ● O_NOCTTY標誌用於通知Linux系統,該參數不會使打開的文件成爲這個進程的控制終端。如果沒有指定這個標誌,那麼任何一個輸入(如鍵盤中止信號等)都將會影響用戶的進程。
    ● O_NDELAY標誌用於設置非阻塞方式。通知Linux系統,這個程序不關心DCD信號線所處的狀態(端口的另一端是否激活或者停止)。如果用戶沒有指定這個標誌,則進程將會一直處在睡眠狀態,直到DCD信號線被激活。

    接下來可恢復串口的狀態爲阻塞狀態,用於等待串口數據的讀入,可用fcntl()函數實現,如下所示:

    fcntl(fd, F_SETFL, 0);

    接着可以測試打開的文件描述符是否連接到一個終端設備,以進一步確認串口是否正確打開,如下所示:

    isatty(fd);

    該函數調用成功則返回0,若失敗則返回-1。

    這時,一個串口就已經成功打開了。接下來就可以對這個串口進行讀和寫操作。下面給出了一個完整的打開串口函數,同樣考慮到了各種不同的情況。程序如下所示:

    /*打開串口函數*/
    int open_port(int com_port)
    {
        int fd;
        #if (COM_TYPE == GNR_COM) /* 使用普通串口 */
        char *dev[] = {"/dev/ttyS0", "/dev/ttyS1", "/dev/ttyS2"};
        #else /* 使用USB轉串口 */
        char *dev[] = {"/dev/ttyUSB0", "/dev/ttyUSB1", "/dev/ttyUSB2"};
        #endif
        if ((com_port < 0) || (com_port > MAX_COM_NUM))
        {
            return -1;
        }
        /* 打開串口 */
        fd = open(dev[com_port - 1], O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY);
        if (fd < 0)
        {
            perror("open serial port");
            return(-1);
        }

        if (fcntl(fd, F_SETFL, 0) < 0) /* 恢復串口爲阻塞狀態 */
        {
            perror("fcntl F_SETFL\n");
        }

        if (isatty(fd) == 0) /* 測試打開的文件是否爲終端設備 */
        {
            perror("This is not a terminal device");
        }
        return fd;
    }

    2.讀寫串口

    讀寫串口操作與讀寫普通文件一樣,使用read()和write()函數即可,如下所示:

    read(fd, buff, BUFFER_SIZE);
    write(fd, buff, strlen(buff));

    下面兩個實例給出了串口讀和寫的兩個程序,其中用到前面所講述的open_port()和set_com_config ()函數。寫串口的程序將在宿主機上運行,讀串口的程序將在目標板上運行。

    寫串口的程序如下所示:

    /* com_writer.c */
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <string.h>
    #include <sys/types.h>
    #include <sys/stat.h>
    #include <errno.h>
    #include "uart_api.h"
    int main(void) 
    {
        int fd;
        char buff[BUFFER_SIZE];
        if((fd = open_port(HOST_COM_PORT)) < 0) /* 打開串口 */
        {
            perror("open_port");
            return 1;
        }
        if(set_com_config(fd, 115200, 8, 'N', 1) < 0) /* 配置串口 */
        {
            perror("set_com_config");
            return 1;
        }
        do
        {
            printf("Input some words(enter 'quit' to exit):");
            memset(buff, 0, BUFFER_SIZE);
            if (fgets(buff, BUFFER_SIZE, stdin) == NULL)
            {
                perror("fgets");
                break;
            }
            write(fd, buff, strlen(buff));
        } while(strncmp(buff, "quit", 4));
        close(fd);
        return 0;
    }

    讀串口的程序如下所示:

    /* com_reader.c */
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <string.h>
    #include <sys/types.h>
    #include <sys/stat.h>
    #include <errno.h>
    #include "uart_api.h"

    int main(void) 
    {
        int fd;
        char buff[BUFFER_SIZE];

        if((fd = open_port(TARGET_COM_PORT)) < 0) /* 打開串口 */
        {
            perror("open_port");
            return 1;
        }
        if(set_com_config(fd, 115200, 8, 'N', 1) < 0) /* 配置串口 */
        {
            perror("set_com_config");
            return 1;
        }

        do
        {
            memset(buff, 0, BUFFER_SIZE);
            if (read(fd, buff, BUFFER_SIZE) > 0)
            {
                printf("The received words are : %s", buff);
            }
        } while(strncmp(buff, "quit", 4));
        close(fd);
        return 0;
    }

    在宿主機上運行寫串口的程序,而在目標板上運行讀串口的程序,運行結果如下所示:

    /* 宿主機 ,寫串口 */
    $ ./com_writer 
    Input some words(enter 'quit' to exit):hello, Reader!
    Input some words(enter 'quit' to exit):I'm Writer!
    Input some words(enter 'quit' to exit):This is a serial port testing program.
    Input some words(enter 'quit' to exit):quit
    /* 目標板 ,讀串口 */
    $ ./com_reader 
    The received words are : hello, Reader!
    The received words are : I'm Writer!
    The received words are : This is a serial port testing program.
    The received words are : quit

    另外,讀者還可以考慮一下如何使用select()函數實現串口的非阻塞讀寫,具體實例會在本章後面的實驗中給出。

    本文選自華清遠見嵌入式培訓教材《從實踐中學嵌入式Linux應用程序開發》

轉自:http://www.farsight.com.cn/news/emb175.htm

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