用戶常見的數據通信的基本方式可分為並行通信和串行通信。
並行通信是指利用多條數據傳輸線將一個資料的各位同時傳送。特點是傳輸速度快,適用於短距離通信,但要求傳輸速度較高的應用場合。
串行通信是指利用一條傳輸線將資料一位位的順序傳送。特點是通信線路簡單,利用簡單的線纜就可以實現通信,減低成本,適用於遠距離通信,但傳輸速度慢的應用場合。常用的串口有RS-232-C接口(全稱是“數據終端設備(DTE)和數據通訊設備(DCE)之間串行二進制數據交換接口技術標准”)。
UART控制器:可以工作在Interrupt(中斷)模式或者DMA(直接內存訪問)模式。據有16字節的FIFO(先入先出寄存器),支持最高波特率可達到230.4Kbps。
UART操作:資料發送、資料接收、產生中斷、產生波特率、Loopback模式、紅外模式及自動流控制模式。
串口設置包括:波特率、起始位數量、數據位數量、停止位數量和流控協議。在此可以配置波特率為115200、起始位為1b、數據位8b、停止位1b和無流控制協議。
串口一、串口二對應設備名依次是“/dev/ttyS0”、“/dev/ttyS1”。
在Linux下對串口的讀寫可以使用簡單的“read”、“write”函數完成,不同的是需要對串口的其它參數另作設置。
6.4.2 串口設置詳情
串口設置主要是設置struct termios結構體成員值:
#include<termios.h>
Struct termio
{
unsigned short c_iflag; /*輸入模式標志*/
unsigned short c_oflag; /*輸出模式標志*/
unsigned short c_cflag; /*控制模式標志*/
unsigned short c_lfag; /*本地模式標志*/
unsigned short c_line; /*line discipline*/
unsigned short c_cc[NCC]; /*control characters*/
};
通過對c_cflag的賦值,可以設置波特率、字符大小、數據位、停止位、奇偶校驗位和硬件流控等。
設置串口屬性基本流程:
1. 保存原先串口配置
為了安全起見和以後調試程序方便,可先保存原先串口的配置,使用函數tcgetattr(fd,&oldtio)。該函數得到與fd指向對象的相關參數,並將它們保存於lodtio引用的termios結構中。該函數可以測試配置是否正確、該串口是否可用等。調試成功,函數返回0,失敗,函數返回-1.
if(tcgetattr(fd,&oldtio)!=0)
{
perror(“SetupSerial 1”);
return -1;
}
2. 激活選項有CLOCAL和CREAD
CLOCAL和CREAD分別用於本地連接和接受使能,通過位掩碼的方式激活這兩個選項。
Newtio.c_cflag |= CLOCAL | CREAD;
3. 設置波特率
設置波特率的函數主要有cfsetispeed和cfsetospeed。
cfsetispeed(&newtio,B115200);
cfsetospeed(&newtio,B115200);
一般地用戶需要將輸入輸出函數的波特率設置成一樣的。這幾個函數在成功時返回0,失敗-1。
4. 設置字符大小
沒有現成可用函數,需要位掩碼。一般先去除數據位中的位掩碼,再重新按要求設置。
options.c_cflag &= ~CSIZE; /*mask the character size bits*/
options.c_cflag |= CS8;
5. 設置奇偶校驗位
先激活c_cflag中的校驗位使能標志PARENB和是否要進行偶校驗,同時還要激活c_iflag中的奇偶校驗使能。如使能奇校驗時,代碼如下:
newtio.c_cflag |= PARENB;
newtio.c_cflag |=PARODD;
newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);
而使能偶校驗代碼為:
newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);
newtio.c_cflag |= PARENB;
newtio.c_cflag &= ~PAROOD;
6. 設置停止位
通過激活c_cflag中的CSTOPB而實現的。若停止位為1,則清除CSTOPB,若停止位為0,則激活CSTOPB。下面是停止位為1時的代碼:
newtio.c_cflag &= ~CSTOPB;
7. 設置最少字符和等待時間
在對接收字符和等待時間沒有特別要求的情況下,可以將其設置為0:
newtio.c_cc[VTIME] =0;
newtio.c_cc[VMIN]=0;
8. 處理要寫入的引用對象
在串口重新設置之後,在之前要寫入的引用對象要重新處理,可調用函數tcflush(fd,queue_selector)來處理要寫入引用的對象。對於為傳輸的數據,或收到但未讀取的數據,其處理方法取決於queue_selector的值。
Queue_selector可能取值:
TCIFLUSH:刷新收到的數據但不讀
TCOFLUSH:刷新寫入的數據但不傳送
TCIOLFLUSH:同時刷新收到的數據但不讀,並且刷新寫入的數據但不傳送
本例采用一:
tcflush(fd, TCIFLUSH)
9. 激活配置
用到函數tcsetattr:
函數原型:tcsetattr(fd,OPTION,&newtio);
這裡的newtio就是termios類型的變量,OPTION可能的取值如下:
TCSANOW:改變的配置立即生效
TCSADRAIN:改變的配置在所有寫入fd的輸出都結束後生效
TCSAFLUSH:改變的配置自愛所有寫入fd引用對象的輸出都被結束後生效,所有已接受但為讀入的輸入都在改變發生前丟棄。
該函數調用成功返回0,失敗-1.
if((tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio))!=0)
{
perror(“com set error”);
return -1;
}
/*串口配置的完整函數,為了函數的通用性,通常將常用的選項都在函數中列出,可大大方便以後用戶的調試使用
*/ int set_opt(int fd,int nSpeed,int nBits,char nEvent,int nStop) { struct termios newtio,oldtio; /*
保存測試現有串口參數設置,在這裡如果串口號等出錯,會有相關的出錯信息
*/ if(tcgetattr(fd,&oldtio)!=0) { perror(“SetupSerial 1”);
return -1; } bzero(&newtio,sizeof(newtio)); /*
步驟一,設置字符大小
*/ newtio.c_cflag |= CLOCAL | CREAD;
newtio.c_cflag &= ~CSIZE; /*
設置停止位
*/ switch(nBits) { case 7:
newtio.c_cflag |=CS7;
break; case 8:
newtio.c_cflag |=CS8;
break; } /*
設置奇偶校驗位
*/ switch(nEvent) { case ‘O‘://奇數
newtio.c_cflag |= PARENB; newtio.c_cflag |=PARODD;
newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP); break; case ‘E‘://偶數
newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP); newtio.c_cflag |= PARENB;
newtio.c_cflag &= ~PARODD; case ‘N‘://無奇偶校驗位 newtio.c_cflag &= ~PARENB; break; } /*
設置波特率
*/ 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; case 460800:
cfsetispeed(&newtio,B460800);
cfsetospeed(&newtio,B460800);
break; default:
cfsetispeed(&newtio,B9600);
cfsetospeed(&newtio,B9600);
break; } /*
設置停止位*/ if(nStop==1)
newtio.c_cflag &= ~CSTOPB; else if(nStop==2)
newtio.c_cflag |= CSTOPB; /*
設置等待時間和最小接收字符
*/ newtio.c_cc[VTIME] =0; newtio.c_cc[VMIN]=0; /*
處理未接受字符
*/ tcflush(fd, TCIFLUSH); /*
激活新配置
*/ if((tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio))!=0)
{
perror(“com set error”);
return -1;
}
printf("set done!\n");
return 0;
}