Linux串口編程

串口概述
常見數據通信方式:並行通信，串行通信
UART的主要操作：
   >數據發送及接受
   >產生中斷
   >產生波特率
   >Loopback模式
   >紅外模式
   >自動流控模式
串口參數的配置主要包括:波特率、數據位、停止位、流控協議。
   linux中的串口設備文件放於/de/目錄下，串口一，串口二分別爲"/dev/ttyS0","/dev/ttyS1".在linux下操作串口與操作文件相同.
串口詳細配置
   包括：波特率、數據位、校驗位、停止位等。串口設置由下面的結構體實現：
   struct termios
  {
        tcflag_t  c_iflag;  //input flags
        tcflag_t  c_oflag;  //output flags
        tcflag_t  c_cflag;  //control flags
        tcflag_t  c_lflag;  //local flags
        cc_t      c_cc[NCCS]; //control characters
   }; 
   該結構體中c_cflag最爲重要，可設置波特率、數據位、校驗位、停止位。在設置波特率時需要在數字前加上'B'，

   如B9600，B15200.使用其需通過“與”“或”操作方式：

 

 

輸入模式c_iflag成員控制端口接收端的字符輸入處理：

.串口控制函數
    Tcgetattr 取屬性(termios結構)
    Tcsetattr 設置屬性(termios結構)
    cfgetispeed 得到輸入速度
    Cfgetospeed 得到輸出速度
    Cfsetispeed 設置輸入速度
    Cfsetospeed 設置輸出速度
    Tcdrain  等待所有輸出都被傳輸
    tcflow  掛起傳輸或接收
    tcflush  刷清未決輸入和/或輸出
    Tcsendbreak 送BREAK字符
    tcgetpgrp 得到前臺進程組ID
    tcsetpgrp 設置前臺進程組ID

.串口配置流程
1>保存原先串口配置，用tcgetattr(fd,&oldtio)函數
    struct termios newtio,oldtio;
    tcgetattr(fd,&oldtio);
2>激活選項有CLOCAL和CREAD，用於本地連接和接收使用
 　 newtio.c_cflag | = CLOCAL | CREAD;
3>設置波特率，使用函數cfsetispeed、cfsetospeed
    cfsetispeed(&newtio,B115200);
    cfsetospeed(&newtio,B115200); 
4>設置數據位，需使用掩碼設置
    newtio.c_cflag &= ~CSIZE;
    newtio.c_cflag |= CS8;
5>設置奇偶校驗位，使用c_cflag和c_iflag.
    設置奇校驗:
    newtio.c_cflag |= PARENB;
    newtio.c_cflag |= PARODD;
    newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);
    設置偶校驗:
    newtio.c_iflag |= (INPCK｜ISTRIP);
    newtio.c_cflag |= PARENB;
    newtio.c_cflag |= ~PARODD;
6>設置停止位，通過激活c_cflag中的CSTOPB實現。若停止位爲1，則清除CSTOPB，若停止位爲2，則激活CSTOPB。
    newtio.c_cflag &= ~CSTOPB;
7>設置最少字符和等待時間，對於接收字符和等待時間沒有特別的要求時，可設爲0：
    newtio.c_cc[VTIME] = 0;
    newtio.c_cc[VMIN]  = 0;
8>處理要寫入的引用對象
    tcflush函數刷清(拋棄)輸入緩存(終端驅動程序已接收到，但用戶程序尚未讀)或輸出緩存(用戶程序已經寫，但尚未發送).
    int tcflush(int filedes,int quene)
    quene數應當是下列三個常數之一:
    *TCIFLUSH  刷清輸入隊列
    *TCOFLUSH  刷清輸出隊列
    *TCIOFLUSH 刷清輸入、輸出隊列
    例如：tcflush(fd,TCIFLUSH);
9>激活配置。在完成配置後，需要激活配置使其生效。使用tcsetattr()函數：
    int tcsetattr(int filedes,int opt,const struct termios *termptr);
    opt使我們可以指定在什麼時候新的終端屬性才起作用，
    *TCSANOW:更改立即發生
    *TCSADRAIN:發送了所有輸出後更改才發生。若更改輸出參數則應使用此選項
    *TCSAFLUSH:發送了所有輸出後更改才發生。更進一步，在更改發生時未讀的所有輸入數據都被刪除(刷清).
    例如: tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio);

.串口使用詳解
.打開串口
     fd = open("/dev/ttyS0",O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);
     參數--O_NOCTTY:通知linux系統，這個程序不會成爲這個端口的控制終端.
           --O_NDELAY:通知linux系統不關心DCD信號線所處的狀態(端口的另一端是否激活或者停止).
    然後恢復串口的狀態爲阻塞狀態，用於等待串口數據的讀入，用fcntl函數:
    fcntl(fd,F_SETFL,0);  //F_SETFL：設置文件flag爲0，即默認，即阻塞狀態
    接着測試打開的文件描述符是否應用一個終端設備，以進一步確認串口是否正確打開.
    isatty(STDIN_FILENO);

.讀寫串口
    串口的讀寫與普通文件一樣，使用read，write函數
    read(fd,buff,8);
    write(fd,buff,8);
    Example: seri.c

#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>

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; 

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

    switch( nEvent )
    {
    case 'O':                     //奇校驗
        newtio.c_cflag |= PARENB;
        newtio.c_cflag |= PARODD;
        newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);
        break;
    case 'E':                     //偶校驗
        newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);
        newtio.c_cflag |= PARENB;
        newtio.c_cflag &= ~PARODD;
        break;
    case 'N':                    //無校驗
        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[VTIME]  = 0;
    newtio.c_cc[VMIN] = 0;
    tcflush(fd,TCIFLUSH);
    if((tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio))!=0)
    {
        perror("com set error");
        return -1;
    }
    printf("set done!\n");
    return 0;
}

int open_port(int fd,int comport)
{
    char *dev[]={"/dev/ttyS0","/dev/ttyS1","/dev/ttyS2"};
    long  vdisable;
    if (comport==1)
    {    fd = open( "/dev/ttyS0", O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY);
        if (-1 == fd)
        {
            perror("Can't Open Serial Port");
            return(-1);
        }
        else 
        {
            printf("open ttyS0 .....\n");
        }
    }
    else if(comport==2)
    {    fd = open( "/dev/ttyS1", O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY);
        if (-1 == fd)
        {
            perror("Can't Open Serial Port");
            return(-1);
        }
        else 
        {
            printf("open ttyS1 .....\n");
        }    
    }
    else if (comport==3)
    {
        fd = open( "/dev/ttyS2", O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY);
        if (-1 == fd)
        {
            perror("Can't Open Serial Port");
            return(-1);
        }
        else 
        {
            printf("open ttyS2 .....\n");
        }
    }
    if(fcntl(fd, F_SETFL, 0)<0)
    {
        printf("fcntl failed!\n");
    }
    else
    {
        printf("fcntl=%d\n",fcntl(fd, F_SETFL,0));
    }
    if(isatty(STDIN_FILENO)==0)
    {
        printf("standard input is not a terminal device\n");
    }
    else
    {
        printf("isatty success!\n");
    }
    printf("fd-open=%d\n",fd);
    return fd;
}

int main(void)
{
    int fd;
    int nread,i;
    char buff[]="Hello\n";

    if((fd=open_port(fd,1))<0)
    {
        perror("open_port error");
        return;
    }
    if((i=set_opt(fd,115200,8,'N',1))<0)
    {
        perror("set_opt error");
        return;
    }
    printf("fd=%d\n",fd);

    nread=read(fd,buff,8);
    printf("nread=%d,%s\n",nread,buff);
    close(fd);
    return;
}

轉載自：http://www.cnblogs.com/wblyuyang/archive/2011/11/21/2257544.html