Linux下232串口编程基础教程

Linux下的串口编程入门教程主要关注的是通过Linux操作系统与串行端口进行通信的技术。串行通信是一种古老的通信方式，但因其简单可靠，它在嵌入式系统、工业控制等领域仍然广泛使用。在本教程中，我们将重点介绍与RS-232标准相关的编程技术，包括硬件知识、Linux环境下的配置、编程接口以及如何编写基本的串口通信程序。 ### 1. RS-232标准 RS-232（Recommended Standard 232）是一种在串行通信中广泛使用的一个标准，最初由电子工业协会（EIA）制定，并经过多次修订。RS-232标准定义了物理连接、电气特性和信号传输方式。RS-232连接使用DB9接口进行物理连接，传输线包含发送（TX）、接收（RX）、地线（GND）等，还有一些控制线如请求发送（RTS）、允许发送（CTS）、数据终端准备就绪（DTR）、数据设置就绪（DSR）等。 ### 2. Linux下的串口设备 在Linux系统中，串口设备被映射为设备文件，通常位于/dev目录下，如/dev/ttyS0, /dev/ttyS1等，其中“ttyS”代表串行端口（Teletype Serial）。Linux还支持通过USB接口模拟的串口设备，这些设备在/dev下显示为/dev/ttyUSB0, /dev/ttyUSB1等。 ### 3. 串口编程接口 Linux提供了一系列用于串口编程的接口，包括termios结构体、终端I/O控制命令（例如ioctl）、文件I/O函数等。 - **termios结构体**：包含了串口的各种属性设置，如波特率、字符大小、停止位、奇偶校验等。 - **终端I/O控制命令**：如TCSANOW、TCSADRAIN、TIOCMBIC、TIOCMBIS等，用于修改和查询终端属性。 - **文件I/O函数**：如open()、read()、write()、close()等，用于对串口设备文件进行读写操作。 ### 4. 编写串口通信程序 串口编程的基本流程一般包括打开串口、配置串口参数、数据的发送与接收、关闭串口等步骤。下面是基于C语言的串口通信程序编写步骤： #### 4.1 打开串口 使用open()函数打开串口设备文件： ```c int serial_fd = open("/dev/ttyS0", O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY); ``` #### 4.2 配置串口 通过tcgetattr()函数获取当前串口属性，并使用tcsetattr()函数设置新的串口属性： ```c struct termios options; tcgetattr(serial_fd, &options); cfsetispeed(&options, B9600); cfsetospeed(&options, B9600); options.c_cflag |= (CLOCAL | CREAD); // 设置串口其它参数... tcsetattr(serial_fd, TCSANOW, &options); ``` #### 4.3 数据的发送与接收 使用read()和write()函数对串口进行数据的发送和接收： ```c char write_buf[] = "Hello Serial Port!"; char read_buf[10]; write(serial_fd, write_buf, sizeof(write_buf)); read(serial_fd, read_buf, sizeof(read_buf)); ``` #### 4.4 关闭串口 使用close()函数关闭串口： ```c close(serial_fd); ``` ### 5. 错误处理 在进行串口通信时，应当注意错误处理机制，例如在打开串口失败时进行错误提示和异常处理。 ### 6. 小结 本教程介绍了Linux下的串口编程基础，包括RS-232标准、Linux中的串口设备、编程接口以及基本的编程步骤。掌握了这些知识点，你就可以在Linux环境下进行基础的串口通信编程了。对于初学者而言，理解这些基础知识和编程步骤至关重要，随后可以通过进一步的学习来掌握更高级的功能，如异步I/O、多线程串口通信等。