Linux下串口编程入门.pdf

Linux下的串口编程是系统开发和嵌入式领域中的一项基础技能，尤其对于硬件调试和设备通信至关重要。本文主要介绍了Linux操作系统对串行口的支持以及如何进行串口编程。 串口是一种常见的计算机接口，RS-232-C是其中最广泛使用的标准，由EIA制定，适用于数据终端设备（DTE）和数据通信设备（DCE）之间的串行通信。串口通常有25个引脚，其中关键的信号包括：TXD（发送数据），RXD（接收数据），RTS（请求发送），CTS（允许发送），DSR（数据设备准备好），DCD（载波检测），DTR（数据终端准备好）和RI（振铃指示）。这些信号控制着数据的发送和接收以及设备的准备状态。 在Linux中，串口被当作设备文件处理，通常位于`/dev`目录下，如`/dev/ttyS0`代表串口一，`/dev/ttyS1`代表串口二。通过标准的文件操作函数，如`open()`，可以打开并访问这些串口设备。例如，使用`O_RDWR`标志可以以读写方式打开串口。 串口编程涉及的主要函数和头文件包括： - `<stdio.h>`、`<stdlib.h>`、`<unistd.h>`、`<sys/types.h>`、`<sys/stat.h>`、`<fcntl.h>`、`<termios.h>`和`<errno.h>`。 - `open()`函数用于打开串口设备。 - `tcgetattr()`函数用于获取串口当前的配置。 - `cfsetispeed()`和`cfsetospeed()`函数用于设置串口的输入和输出波特率。 - `tcsetattr()`函数用于设置串口的属性，包括波特率、校验位、停止位等。 - `struct termios`结构体包含了所有关于串口的配置信息，包括输入、输出模式标志，控制模式标志，本地模式标志，控制字符等。 设置串口参数时，通常需要对`struct termios`中的`c_cflag`字段进行操作，以设定波特率、数据位、校验位和停止位。例如，`cfsetispeed()`和`cfsetospeed()`分别用于设置输入和输出的波特率，而`B19200`、`B9600`等常量则代表不同波特率的值。 在实际编程中，还需要关注其他一些细节，比如错误处理和同步机制。例如，当串口无法打开时，可以通过`perror()`函数显示错误信息。此外，串口通信可能会遇到数据同步问题，这时可以使用流量控制，如 RTS/CTS（请求发送/允许发送）或 DTR/DSR（数据终端准备好/数据设备准备好）来协调数据的发送和接收。 Linux下的串口编程涉及到对设备文件的操作、串口参数的设置以及通信协议的理解。通过学习和实践，开发者能够实现设备间的可靠通信，这对于进行嵌入式开发、物联网应用或者硬件调试工作是非常重要的。