一. 前言

在拿到我的EC20 4G模塊後，可謂是迫不及待的去辦了一張新的電話卡，可是在插上卡以後，登錄我的樹莓派，卻始終存在一個問題，插上卡以後，使用AT命令

AT+CSQ

查看信號強度，一切正常，

AT+CPIN?

一切也都就緒，但是在使用

AT+CREG?

時，卻出現了（0，2）的錯誤，我上一篇博客有提到，使用這個命令第二個參數出現2說明卡還沒有註冊上，但是處於正在註冊狀態，可是無論我怎麼等，仍然處於這個狀態，換了幾張卡依然如此，能檢查出卡，卻大不了電話發不了短信，在網上找了各種解決方法，csdn，找了EC20 4G模塊的淘寶客戶，提供的方法都解決不了，在經過一天努力未果後，我決定放棄了，於是我拔下了模塊的天線，可就是這時候，我看到了天線插口寫着一個DIV，另一個插口寫着一個MAIN(超級小），內心一顫，心想會不會是天線的原因，果不其然，在我跟換天線的插口位置以後，一切的問題全都解決了…
原來模塊分爲兩個天線口，一個是主集天線，一個是分集天線，後者只能用來接收數據，所以在查看信號時時沒問題的，讓我壓根沒想到這倆天線還有差別，所以如果你也遇到AT+CREG?返回 +CREG: 0,2 不妨也試試 ……

二. 要掌握的知識

廢話不多說，這次要寫的，是一個用於串口通信的程序，類似於我們Linux中busybox的microcom工具，該工具用來實現與串口之間的通信，如圖：

因爲的我們在使用microcom的時候，接收到的數據與答覆，都是通過肉眼來觀察判斷的，但如果通過程序實現，我們可以將接收到的數據進行處理並利用進程間通信或是socket發送至其他地方，又或者可以設置每隔多少時間發送一條短信，並且，在學習這個程序的編程中，將會慢慢的對串口通信更加了解，我之前的博客介紹了串口通信的基本知識，在掌握這些後，我們一起來看程序吧~

2.1 struct termios 結構體

通過termios結構體，我們可以更好地控制串口的屬性，例如輸入，輸出或者一些特殊的要求我們都可以通過設置這個值來實現：

struct termios
{
       tcflag_t c_iflag;           //輸入模式標誌
       tcflag_t c_oflag;           //輸出模式標誌
       tcflag_t c_cflag;           //控制模式標誌
       tcflag_t c_lflag;           //本地模式標誌
       cc_t    c_cc[NCCS];        //控制字符

       speed_t c_isspeed;         //輸入波特率
       speed_t c_ospedd;          //輸出波特率
}

通過設定對應功能的結構體成員以達到控制串口屬性的目的，屬性的設置是通過標誌位來實現的，通過與，或和取反等方式，來將對應的功能模塊的標誌位置0或者置1，從而告訴系統是否要有此功能，關於屬性設置，分爲輸入，輸出，控制等屬性，下面一一來看他們都有哪些鍵值設置吧：

2.2 c_iflag 輸入模式標誌

IGNBRK
忽略BREAK鍵輸入
BRKINT
如果設置了IGNBRK，BREAK鍵的輸入將被忽略，如果設置了BRKINT ，將產生SIGINT中斷
IGNPAR
忽略奇偶校驗錯誤
PARMRK
標識奇偶校驗錯誤
INPCK
允許輸入奇偶校驗
ISTRIP
去除字符的第8個比特
INLCR
將輸入的NL（換行）轉換成CR（回車）
IGNCR
忽略輸入的回車
ICRNL
將輸入的回車轉化成換行（如果IGNCR未設置的情況下）
IUCLC
將輸入的大寫字符轉換成小寫字符（非POSIX）
IXON
允許輸入時對XON/XOFF流進行控制
IXANY
輸入任何字符將重啓停止的輸出
IXOFF
允許輸入時對XON/XOFF流進行控制
IMAXBEL
當輸入隊列滿的時候開始響鈴，Linux在使用該參數而是認爲該參數總是已經設置

2.2 c_oflag 輸出模式標誌

OPOST
處理後輸出
OLCUC
將輸入的小寫字符轉換成大寫字符（非POSIX）
ONLCR
將輸入的NL（換行）轉換成CR（回車）及NL（換行）
OCRNL
將輸入的CR（回車）轉換成NL（換行）
ONOCR
第一行不輸出回車符
ONLRET
不輸出回車符
OFILL
發送填充字符以延遲終端輸出
OFDEL
以ASCII碼的DEL作爲填充字符，如果未設置該參數，填充字符將是NUL（‘\0’）（非POSIX）
NLDLY
換行輸出延時，可以取NL0（不延遲）或NL1（延遲0.1s）
CRDLY
回車延遲，取值範圍爲：CR0、CR1、CR2和 CR3
TABDLY
水平製表符輸出延遲，取值範圍爲：TAB0、TAB1、TAB2和TAB3
BSDLY
空格輸出延遲，可以取BS0或BS1
VTDLY
垂直製表符輸出延遲，可以取VT0或VT1
FFDLY
換頁延遲，可以取FF0或FF1

2.3 c_cflag 控制模式標誌

CBAUD
波特率（4+1位）（非POSIX）
CBAUDEX
附加波特率（1位）（非POSIX）
CSIZE
字符長度，取值範圍爲CS5、CS6、CS7或CS8
CSTOPB
設置兩個停止位
CREAD
使用接收器
PARENB
使用奇偶校驗
PARODD
對輸入使用奇偶校驗，對輸出使用偶校驗
HUPCL
關閉設備時掛起
CLOCAL
忽略調制解調器線路狀態
CRTSCTS
使用RTS/CTS流控制

2.4 c_lflag 本地控制模式

ISIG
當輸入INTR、QUIT、SUSP或DSUSP時，產生相應的信號
ICANON
使用標準輸入模式
XCASE
在ICANON和XCASE同時設置的情況下，終端只使用大寫。如果只設置了XCASE，則輸入字符將被轉換爲小寫字符，除非字符使用了轉義字符（非POSIX，且Linux不支持該參數）
ECHO
顯示輸入字符
ECHOE
如果ICANON同時設置，ERASE將刪除輸入的字符，WERASE將刪除輸入的單詞
ECHOK
如果ICANON同時設置，KILL將刪除當前行
ECHONL
如果ICANON同時設置，即使ECHO沒有設置依然顯示換行符
ECHOPRT
如果ECHO和ICANON同時設置，將刪除打印出的字符（非POSIX）
TOSTOP
向後臺輸出發送SIGTTOU信號

2.5 c_cc[VTIME] , c_cc[VMIN]

調用read()函數讀取串口數據時,返回讀取數據的數量需要考慮兩個變量: MIN和TIME。MIN和TIME在termios結構的c_ cc成員的數組下標名爲VMIN和VTIME。
MIN是指一次read調用期望返回的最小字節數。VTIME說明等待數據到達的分秒數(秒的1/10爲分秒)。TIME與MIN組合使用的具體含義分爲以下四種情形:

● 當MIN>0，TIME>0時
計時器在收到第-一個字節後啓動,在計時器超時之前(TIME的時間到),若己收到MIN個字節，則read返回MIN個字節，否則，在計時器超時後返回實際接收到的字節。
注意:因爲只有在接收到第一個字節時纔開始計時，所以至少可以返回1個字節。這種情形中，在接到第一個字節之前，調用者阻塞。如果在調用read時數據已經可用，則如同在read後數據立即被接到一樣。

● 當MIN>0，TIME=0時
MIN個字節完整接收後，read 才返回，這可能會造成read無限期地阻塞。

● 當MIN=0,TIME>0時
TIME爲允許等待的最大時間，計時器在調用read時立即啓動，在串口接到1字節數據或者計時器超時後即返回，如果是計時器超時，則返回0。

● 當MIN=0，TIME= 0時
如果有數據可用，則read最多返回所要求的字節數，如果無數據可用，則read立即返回0。

2.6 tcgetattr() 與 tcsetattr()

函數原型：

int tcgetattr(int fd,struct termios &termios_p);
int tcsetattr(int fd,int actions,const struct termios *termios_p);

tcgetattr()

參數
int fd: 打開串口文件後，獲取到的文件描述符
struct termios &termios_p: termios 類型的結構體，包含在 <termios.h> 頭文件中，這裏需要傳地址或指針
返回值：成功返回 0，失敗返回 -1
函數功能： 獲取文件描述符對應串口的原始屬性，並保存在第二個參數中，通常獲取的原始屬性需要進行備份，在程序退出之前要將其修改回來，否則無法繼續使用串口。

tcsetattr()

參數
int fd: 要設置屬性的文件描述符
int actions: 設置屬性時，可以控制屬性生效的時刻，actions可以取下面幾個值：
TCSANOW: 立即生效
TCADRAIN: 改變在所有寫入fd 的輸出都被傳輸後生效。這個函數應當用於修改影響輸出的參數時使用。(當前輸出完成時將值改變)
TCSAFLUSH ：改變在所有寫入fd 引用的對象的輸出都被傳輸後生效，所有已接受但未讀入的輸入都在改變發生前丟棄(同TCSADRAIN，但會捨棄當前所有值)。
*termios termios_p: 用來設置的串口屬性的結構體指針，通過目錄2.2之後的屬性設置好termios後，傳入函數即可
返回值： 成功返回 0 ，失敗返回-1.

2.7 tcflush()

函數原型

int tcflush（int fd，int quene）

參數
fd: 要操作的文件描述符
quene: 操作位置，可以取下面三個值：
TCIFLUSH:清空輸入隊列
TCOFLUSH:清空輸出隊列
TCIOFLUSH：清空輸入輸出隊列

在打開串口後，串口其實已經可以開始讀取數據了，這段時間用戶如果沒有讀取，將保存在緩衝區裏，如果用戶不想要開始的一段數據，或者發現緩衝區數據有誤，可以使用這個函數清空緩衝
需要注意，如果是在任務中，需要不停地寫入數據到串口設備，千萬不能在每次寫入數據到設備前，進行flush以前數據的操作，因爲兩次寫入的間隔是業務控制的，內核不會保證在兩次寫入之間一定把數據發送成功。flush操作一般在打開或者復位串口設備時進行操作。

返回值：成返回 0 ，失敗返回 -1

2.8 cfsetispeed() 與 cfsetospeed()

函數原型

int cfsetispeed(struct termios *termios_p, speed_t speed);
int cfsetospeed(struct termios *termios_p, speed_t speed);

參數
termios_p： 通過結構體來設置串口通信的屬性，這是指向該結構體的指針
speed: 因爲串口通信沒有時鐘線，是一種異步通信，要想達到通信雙發收發信息的統一，就需要設置輸入輸出波特率相同，通過man手冊，可以看到：

這些就是波特率可以選擇的值。

三. 繪製流程圖與設計代碼

我所寫的程序包含了3個功能模塊,

ComportOpen.c
該模塊包含了串口的打開與關閉兩個函數: comport_open ，comport_close.
ComportInit.c
通過命令行參數傳入的值，來設置串口的波特率，停止位，奇偶校驗，數據位以及一些爲了通信必須設置的串口屬性，以達初始化串口的所有功能，初始化後的串口便可立即使用了。
ComportSwap.c
用於與串口通信，封裝了write() 和 read() 函數。

下面一起來看各個功能模塊的流程圖吧~

3.1 串口的打開和關閉

打開串口：

通過傳入的文件名打開獲取到文件描述符，最終成功後返回文件描述符。

關閉串口

關閉串口不能簡單地close(fd),否則第二次運行程序將無法打開串口，需要重啓模塊才能再次使用。

ComportOpen.h

#ifndef  _COMPORTOPEN_H_
#define  _COMPORTOPEN_H_

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

#define SERIALNAME_LEN 128

typedef struct _st_MyAttr {

    int               fd;        //串口文件描述符
    int               BaudRate;  //波特率
    int               DataBits;  //數據位
    char              Parity;    //奇偶校驗位
    int               StopBits;  //停止位
    int               mSend_Len; //單次最大發送長度
    char              SerialName[SERIALNAME_LEN];  //串口名稱
    struct termios    OldTermios;  //串口的原始屬性
}MyAttr;

int comport_open(MyAttr *attr);
int comport_close(MyAttr *attr);

#endif   /* ----- #ifndef _COMPORTOPEN_H_  ----- */

我將所有需要用到的串口屬性封裝在了一個結構體中，這樣，我在設計後面的函數時，就可以直接傳結構體指針，再根據功能的實際要求，使用自己需要的成員即可。

ComportOpen.c

/*********************************************************************************
 *      Copyright:  (C) 2020 LuXiaoyang<[email protected]>
 *                  All rights reserved.
 *
 *       Filename:  ComportOpen.c
 *    Description:  This file Open or close the serial port
 *                 
 *        Version:  1.0.0(03/07/20)
 *         Author:  LuXiaoyang <[email protected]>
 *      ChangeLog:  1, Release initial version on "03/07/20 17:50:09"
 * 
 *      blog address：https://blog.csdn.net/weixin_45121946        
 *   
 ********************************************************************************/
#include "ComportOpen.h"

int comport_open(MyAttr *attr)
{
    int                i;
    int                retval = -1;

    if(NULL == attr)
    {
        printf("%s,Invalid parameter\n",__func__);
        return retval;
    }

    /* O_NOCTTY表示打開的是一個終端設備，程序不會成爲該
     * 端口的控制終端,O_NONBLOCK使得read處於非阻塞模式 */
    attr->fd = open(attr->SerialName,O_RDWR | O_NOCTTY | O_NONBLOCK);
    if(attr->fd < 0)
    {
        printf("%s,Open %s failed:%s\n",__func__,attr->SerialName,strerror(errno));
        return -1;
    }

    /* 檢查串口是否處於阻塞態 */
    if((retval = fcntl(attr->fd,F_SETFL,0)) < 0)
    {
        printf("%s,Fcntl check faile.\n",__func__);
        return -2;
    }

    printf("Starting serial communication process ");

    for(i = 0;i < 6;i++)
    {
        printf(" . ");
        fflush(stdout);
        sleep(1);
    }
    printf("\n");  //這部分純屬搞笑


    if(0 == isatty(attr->fd))  //是否爲終端設備
    {
        printf("%s:[%d] is not a Terminal equipment.\n",attr->SerialName,attr->fd);
        return -3;
    }

    printf("Open %s successfully.\n",attr->SerialName);

    return 0;
}

int comport_close(MyAttr *attr)
{
    if(tcflush(attr->fd,TCIOFLUSH))  //清零用於串口通信的緩衝區
    {
        printf("%s,Tcflush faile:%s\n",__func__,strerror(errno));
        return -1;
    }

    /* 將串口設置爲原有屬性 */
    if(tcsetattr(attr->fd,TCSANOW,&(attr->OldTermios)))
    {
        printf("%s,Set old options failed:%s\n",__func__,strerror(errno));
        return -2;
    }

    close(attr->fd);

    free(attr);

    return 0;
}

3.2 串口的初始化

根據思路來寫函數

ComportInit.h

#ifndef  _COMPORTINIT_H_
#define  _COMPORTINIT_H_

#include "ComportOpen.h"
#include <string.h>


int comport_init(MyAttr *attr);

#endif   /* ----- #ifndef _COMPORTINIT_H_  ----- */

因爲我將串口設置的各項參數都進行了封裝，所以函數的參數只用傳一個結構體指針或者傳結構體地址即可。

ComportInit.c

/*********************************************************************************
 *      Copyright:  (C) 2020 LuXiaoyang<[email protected]>
 *                  All rights reserved.
 *
 *       Filename:  ComportInit.c
 *    Description:  This file is Init COm Port
 *                 
 *        Version:  1.0.0(03/07/20)
 *         Author:  LuXiaoyang <[email protected]>
 *      ChangeLog:  1, Release initial version on "03/07/20 17:50:09"
 * 
 *      blog address：https://blog.csdn.net/weixin_45121946        
 *   
 ********************************************************************************/
#include "ComportInit.h"


int comport_init(MyAttr *attr)
{
    int                   retval;
    char                  baudrate[32] = {0};
    struct termios        NewTermios;


    memset(&NewTermios,0,sizeof(struct termios));
    memset(&(attr->OldTermios),0,sizeof(struct termios));
    if(!attr)
    {
        printf("Invalid parameter.\n");
        return -1;
    }

    if(tcgetattr(attr->fd,&(attr->OldTermios)))
    {
        printf("%s,Get termios to OldTermios failure:%s\n",__func__,strerror(errno));
        return -2;
    }

    if(tcgetattr(attr->fd,&NewTermios))
    {    
        printf("%s,Get termios to NewTermios failure:%s\n",__func__,strerror(errno));
        return -3;
    }  


    /* 修改控制模式，保證程序不會佔用串口 */
    NewTermios.c_cflag |= CLOCAL;

/*  For example:
 *   
 *      c_cflag:   0 0 0 0 1 0 0 0
 *      CLOCAL:  | 0 0 0 1 0 0 0 0
 *              --------------------
 *                 0 0 0 1 1 0 0 0
 *                
 *  Finally:
 *
 *     c_flag = 0 0 0 1 1 0 0 0;
 *
 * */


    /* 啓動接收器，能夠從串口中讀取輸入數據 */
    NewTermios.c_cflag |= CREAD;


    /*  CSIZE字符大小掩碼，將與設置databits相關的標緻位置零 */
    NewTermios.c_cflag &= ~CSIZE;


/*  For example:
 *
 *      CSIZE = 0 1 1 1 0 0 0 0 ---> ~CSIZE = 1 0 0 0 1 1 1 1
 *
 *      c_cflag:    0 0 1 0 1 1 0 0
 *      ~CSIZE:  &  1 0 0 0 1 1 1 1     
 *              -----------------------
 *                  0 0 0 0 1 1 0 0
 *
 * Finally:
 *
 *     c_cflag = 0 0 0 0 1 1 00
 *
 * */

    NewTermios.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG);
    /* 
     * ICANON: 標準模式
     * ECHO: 回顯所輸入的字符
     * ECHOE: 如果同時設置了ICANON標誌，ERASE字符刪除前一個所輸入的字符，WERASE刪除前一個輸入的單詞
     * ISIG: 當接收到INTR/QUIT/SUSP/DSUSP字符，生成一個相應的信號
     *
     * */

    NewTermios.c_iflag &= ~(BRKINT | ICRNL | INPCK | ISTRIP | IXON);
    /* 
     * BRKINT: BREAK將會丟棄輸入和輸出隊列中的數據(flush)，並且如果終端爲前臺進程組的控制終端，則BREAK將會產生一個SIGINT信號發送到這個前臺進程組
     * ICRNL: 將輸入中的CR轉換爲NL
     * INPCK: 允許奇偶校驗
     * ISTRIP: 剝離第8個bits
     * IXON: 允許輸出端的XON/XOF流控
     *
     * */

    /* OPOST: 表示處理後輸出，按照原始數據輸出 */ 
    NewTermios.c_oflag &= ~(OPOST);

    if(attr->BaudRate)
    {
        sprintf(baudrate,"B%d",attr->BaudRate);
        cfsetispeed(&NewTermios,(int)baudrate); //設置輸入輸出波特率
        cfsetospeed(&NewTermios,(int)baudrate);
    }
    else 
    {
        cfsetispeed(&NewTermios,B115200);
        cfsetospeed(&NewTermios,B115200);
    }

    /* 設置數據位 */
    switch(attr->DataBits)
    {
        case '5':
            NewTermios.c_cflag |= CS5;
            break;

        case '6':
            NewTermios.c_cflag |= CS6;
            break;

        case '7':
            NewTermios.c_cflag |= CS7;
            break;

        case '8':
            NewTermios.c_cflag |= CS8;
            break;

        default:
            NewTermios.c_cflag |= CS8;  //默認數據位爲8
            break;
    }

    /* 設置校驗方式 */
    switch(attr->Parity)
    {
        /* 無校驗 */
        case 'n':
        case 'N':
            NewTermios.c_cflag &= ~PARENB;
            NewTermios.c_iflag &= ~INPCK;
            break;

        /* 偶校驗 */
        case 'e':
        case 'E':
            NewTermios.c_cflag |= PARENB;
            NewTermios.c_cflag &= ~PARODD;
            NewTermios.c_iflag |= INPCK;
            break;

        /* 奇校驗 */
        case 'o':
        case 'O':
            NewTermios.c_cflag |= PARENB;
            NewTermios.c_cflag |= PARODD;
            NewTermios.c_iflag |= INPCK;

        /* 設置爲空格 */
        case 's':
        case 'S':
            NewTermios.c_cflag &= ~PARENB;
            NewTermios.c_cflag &= ~CSTOPB;

        /* 默認無校驗 */
        default:
            NewTermios.c_cflag &= ~PARENB;
            NewTermios.c_iflag &= ~INPCK;
            break;


    }

    /* 設置停止位 */
    switch(attr->StopBits)
    {
        case '1':
            NewTermios.c_cflag &= ~CSTOPB;
            break;

        case '2':
            NewTermios.c_cflag |= CSTOPB;
            break;

        default:
            NewTermios.c_cflag &= ~CSTOPB;
            break;
    }

    NewTermios.c_cc[VTIME] = 0;  //最長等待時間
    NewTermios.c_cc[VMIN] = 0;  //最小接收字符 

    attr->mSend_Len = 128;  //若命令長度大於mSend_Len,則每次最多發送爲mSend_Len

    if(tcflush(attr->fd,TCIFLUSH))
    {
        printf("%s,Failed to clear the cache:%s\n",__func__,strerror(errno));
        return -4;
    }

    if(tcsetattr(attr->fd,TCSANOW,&NewTermios) != 0)
    {
        printf("%s,tcsetattr failure:%s\n",__func__,strerror(errno));
        return -5;
    }

    printf("Comport Init Successfully......\n");

    return 0;

}

3.3 AT指令的發送及串口數據的接收

和串口通信其實就是write 和read，通過獲取到的文件描述符，在加上一些串口所特有的屬性，從而完成通信。
發送：

這裏要注意了，我在前面一篇博客總結說明了AT指令集發送的實質，例如，當我們發送AT時，其實是發送了" AT\r ",所以，當我們獲取到要發送的指令時，需要在指令的最後面加上一個 \r（CR) ,串口才能接收到信息，後面的討論會提到一個問題。
接收的程序較爲簡單，這裏就直接貼代碼了。

ComportSwap.h

#ifndef  _COMPORTSWAP_H_
#define  _COMPORTSWAP_H_

#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include "ComportOpen.h"

int comport_send(MyAttr *attr,char *sbuf,int sbuf_len);
int comport_recv(MyAttr *attr,char *rbuf,int rbuf_len,int timeout);

#endif   /* ----- #ifndef _COMPORTSWAP_H_  ----- */

ComportSwap.c

/*********************************************************************************
 *      Copyright:  (C) 2020 LuXiaoyang<[email protected]>
 *                  All rights reserved.
 *
 *       Filename:  ComporSwap.c
 *    Description:  This file is communicate with com port
 *                 
 *        Version:  1.0.0(03/07/20)
 *         Author:  LuXiaoyang <[email protected]>
 *      ChangeLog:  1, Release initial version on "03/07/20 17:50:09"
 * 
 *      blog address：https://blog.csdn.net/weixin_45121946        
 *   
 ********************************************************************************/
#include "ComportSwap.h"

int comport_send(MyAttr *attr,char *sbuf,int sbuf_len)
{
    char     *ptr,*end;
    int       retval;

    if(!attr || !sbuf || sbuf_len <= 0)
    {
        printf("%s,Invalid parameter.\n",__func__);
        return -1;
    }

    if(sbuf_len > attr->mSend_Len)
    {
        ptr = sbuf;
        end = sbuf + sbuf_len;

        do
        {
            if(attr->mSend_Len < (end - ptr))
            {
                retval = write(attr->fd,ptr,attr->mSend_Len);
                if(retval <= 0 || retval != attr->mSend_Len)
                {
                    printf("Write to com port[%d] failed:%s\n",attr->fd,strerror(errno));
                    return -2;
                }
           
                ptr += attr->mSend_Len;
            }
            else 
            {
                retval = write(attr->fd,ptr,(end - ptr));
                if(retval <= 0 || retval != (end - ptr))
                {
                    printf("Write to com port[%d] failed:%s\n",attr->fd,strerror(errno));
                    return -3;
                }

                ptr += (end - ptr);
            }
        }while(end > ptr);
       
    }  
       
    else 
    {  
        retval = write(attr->fd,sbuf,sbuf_len);
        if(retval <= 0 || retval != sbuf_len)
        {
            printf("Write to com port[[%d] failed:%s\n",attr->fd,strerror(errno));
            return -4;
        }
    }  
       
    return retval;
}      
       
int comport_recv(MyAttr *attr,char *rbuf,int rbuf_len,int timeout)
{      
    int                   retval;
    fd_set                rset;
    struct timeval        time_out;
       
    if(!rbuf || rbuf_len <= 0)
    {  
        printf("%s,Invalid parameter.\n",__func__);
        return -1;
    }  

    if(timeout) //指定延時等待
    {    
        time_out.tv_sec = (time_t)(timeout / 1000);
        time_out.tv_usec = 0;

        FD_ZERO(&rset);
        FD_SET(attr->fd,&rset);

        retval = select(attr->fd + 1,&rset,NULL,NULL,&time_out);
        if(retval < 0)
        {
            printf("%s,Select failed:%s\n",strerror(errno));
            return -2;
        }

        else if(0 == retval)
        {
            printf("Time Out.\n");
            return 0;
        }

    }

    usleep(1000);

    retval = read(attr->fd,rbuf,rbuf_len);
    if( retval <= 0)
    {
        printf("%s,Read failed:%s\n",__func__,strerror(errno));
        return -3;
    }

    return retval;
                         
}

3.4 主程序

接下來就是寫主程序了，因爲要不斷和串口通信，所以應該使用一個while循環，從標準輸入獲取命令，加上\r 發送，同時還要讀fd,所以這裏採用select多路複用來實現監聽標準輸入與用於與串口通信的fd。

comport.c

/*********************************************************************************
 *      Copyright:  (C) 2020 LuXiaoyang<[email protected]>
 *                  All rights reserved.
 *
 *       Filename:  comport.c
 *    Description:  This file 
 *                 
 *        Version:  1.0.0(04/07/20)
 *         Author:  LuXiaoyang <[email protected]>
 *      ChangeLog:  1, Release initial version on "04/07/20 03:02:28"
 *                 
 ********************************************************************************/
#include <stdlib.h>
#include <signal.h>
#include <getopt.h>
#include "ComportOpen.h"
#include "ComportInit.h"
#include "ComportSwap.h"


int g_stop = 0;

void sig_handler(int sig_num)
{
    if(sig_num == SIGINT)
        g_stop = 1;
}

void adjust_buf(char* buf);
void help_information();

int main(int argc, char *argv[])
{
    int              retval;
    int              ch;
    char             sbuf[128] = {0};
    char             rbuf[128] = {0};
    fd_set           rset;
    MyAttr*          attr = NULL;

    struct option    options[] = {
        {"help",no_argument,NULL,'h'},
        {"baudrate",required_argument,NULL,'b'},
        {"databits",required_argument,NULL,'d'},
        {"parity",required_argument,NULL,'p'},
        {"stopbits",required_argument,NULL,'s'},
        {"name",required_argument,NULL,'n'},
        {NULL,0,NULL,0}
    };

    attr = (MyAttr*)malloc(sizeof(MyAttr));
    memset(attr,0,sizeof(MyAttr));
    
    while((ch = getopt_long(argc,argv,"hb:d:p:s:n:",options,NULL)) != -1)
    {
        switch(ch)
        {
            case 'h':
                help_information();
                return 0;

            case 'b':
                attr->BaudRate = atoi(optarg);
                break;

            case 'd':
                attr->DataBits = atoi(optarg);
                break;

            case 'p':
                attr->Parity = optarg[0];
                break;

            case 's':
                attr->StopBits = atoi(optarg);
                break;

            case 'n':
                strncpy(attr->SerialName,optarg,SERIALNAME_LEN);
                break;
                
        }
    }

    if(strlen(attr->SerialName) == 0)
    {
        printf("Parameter warning:\n");
        printf("\tAt least need to enter the serial port name,You can specify the serial port name with -n.\n");
        return 0;
    }

    if(comport_open(attr) != 0)
    {
        printf("Open %s failed!\n",attr->SerialName);
        return -1;
    }

    retval = comport_init(attr);
    if(retval < 0)
        goto cleanup;

    signal(SIGINT,sig_handler);
    
    fflush(stdin);
    printf("Start to communicate with com port......\n");

    while(!g_stop)
    {
        FD_ZERO(&rset);
        FD_SET(STDIN_FILENO,&rset);
        FD_SET(attr->fd,&rset);

        /*  使用多路複用監聽標準輸入和串口fd */
        retval = select(attr->fd + 1,&rset,NULL,NULL,NULL);
        if(retval < 0)
        {
            printf("Program exit......\n");
            break;
        }

        if(retval == 0)
        {
            printf("Time Out.\n");
            goto cleanup;
        }

        if(FD_ISSET(STDIN_FILENO,&rset))
        {
            memset(sbuf,0,sizeof(sbuf));

            /* 從標準輸入讀取命令 */
            fgets(sbuf,sizeof(sbuf),stdin);
            /* 處理要發送的數據 */  
            adjust_buf(sbuf);
            
            if(comport_send(attr,sbuf,strlen(sbuf)) < 0)
            {
                printf("Write failed.\n");
                goto cleanup;
            }
            fflush(stdin);

        }

        if(FD_ISSET(attr->fd,&rset))
        {
            memset(rbuf,0,sizeof(rbuf));

            retval = comport_recv(attr,rbuf,sizeof(rbuf),0);
            if(retval <= 0)
            {
                printf("Read failed:%s\n",strerror(errno));
                break;
            }

            printf("%s",rbuf);
            fflush(stdout);
        }

        
    }

cleanup:
    comport_close(attr);

    return 0;

}

void adjust_buf(char *buf)
{
    int i = strlen(buf);
    strcpy(&buf[i-1],"\r");
}

void help_information()
{
    printf("\t-b   Set BaudRate\n");
    printf("\t-d   Set Databits\n");
    printf("\t-p   Set Parity,0 for no parity,1 for Odd parity,2 for Evev parity\n");
    printf("\t-s   Set StopBits\n");
    printf("\t-n   Set the name of the serial port you want to use\n");
    printf("\t     Ctrl + c to exit the program\n");
    printf("\n\tIf you do not specify parameters,The default parameters of the program are as follows:\n");
    printf("\tBaudRate: 1115200\n\tDatabits: 8bits\n\tParity:   no parity\n\tStopBits: 1bits\n");
}

makefile

(CC) = gcc

comport: comport.c ComportOpen.o ComportInit.o ComportSwap.o ComportSwap.o
	$(CC) comport.c ComportOpen.o ComportInit.o ComportSwap.o -o comport -Werror -Wall

ComportOpen.o: ComportOpen.c
	$(CC) -c ComportOpen.c

ComportInit.o: ComportInit.c
	$(CC) -c ComportInit.c

ComportSwap.o: ComportSwap.h
	$(CC) -c ComportSwap.c


clear:
	rm *.o comport

四. 運行截圖

help_msg:

通過參數傳入設置：

五. 討論

主程序中爲了讓數據成功發送，我使用了一個 adjust_buf的函數，其目的實在命令尾部加上一個 \r ,保證串口可以正常接收，可是，當我們從標準輸入輸入完成後，會敲 Enter 鍵，這時，其實是把 \n(親測）一併加到了要發送的buf中，而c_oflag中有一個功能就是將輸入的換行符全部替換成 \r (CR),不過我做過嘗試還是無法完成指令的發送，才發現他把吧\n 轉換成了 \r\n,也就是<CR><LF>，有沒有其他方法呢？
就目前，程序還不能直接實現發送短信這一功能，關於Ctrl+Z發送短信這一指令還正在研究，將會持續更新代碼，如果想完成收發短信，定時發送短信，查看信息並解析獲取有用信息，可以修改comport.c文件，在瞭解AT指令是如何發短信後，直接將要發送給串口的命令寫進程序裏，像串口發送要發短信的幾條命令，是可以實現短信發送的。

參考：
https://blog.csdn.net/weixin_45121946/article/details/107032711
https://blog.csdn.net/onion_lwl/article/details/81293266
https://blog.csdn.net/morixinguan/article/details/80898172
https://blog.csdn.net/wumenglu1018/article/details/53098794/

2020.7.5 持續更新…

Linux樹莓派串口通信編程 —— C語言實現AT指令集的發送與接收

文章目錄

一. 前言

二. 要掌握的知識

2.1 struct termios 結構體

2.2 c_iflag 輸入模式標誌

2.2 c_oflag 輸出模式標誌

2.3 c_cflag 控制模式標誌

2.4 c_lflag 本地控制模式

2.5 c_cc[VTIME] , c_cc[VMIN]

2.6 tcgetattr() 與 tcsetattr()

tcgetattr()

tcsetattr()

2.7 tcflush()

2.8 cfsetispeed() 與 cfsetospeed()

三. 繪製流程圖與設計代碼

3.1 串口的打開和關閉

3.2 串口的初始化

3.3 AT指令的發送及串口數據的接收

3.4 主程序

四. 運行截圖

五. 討論

PDManer [元數建模]-v4.9.0 發佈：一款簡單好用的數據庫建模平臺

使用neovim打造go ide(支持代碼跳轉, 代碼補全, 實時語法檢查)

sql求連續值問題

cs01 CSS Syntax

挑戰程序設計競賽 2.3章習題 poj 3046 Ant Counting

[MASM拾遺]Offset僞指令

h30 HTML Layout Elements

瞭解顯卡

一款基於C#開發的通訊調試工具（支持Modbus RTU、MQTT調試）

Linux/Golang/glibC系統調用

Linux樹莓派串口通信編程 —— C語言實現AT指令集的發送與接收

AT指令集超詳細解析（內含EC20模塊datasheet）

串口通信知識總結

數據結構與算法 —— 樹（相關知識回顧）

基於樹莓派的sht20溫溼度傳感器應用（c語言）

https://yachay.unat.edu.pe/blog/index.php?comment_area=format_blog&comment_component=blog&comment_co

linux以太網驅動總結