【驱动】串口驱动分析(四)-串口编程和调试方法

news/2024/2/29 17:01:24 标签: linux, 嵌入式硬件, c语言, 嵌入式

串口调试

串口调试主要有 根据/proc系统信息确认串口状态,stty命令,编程调试 三种调试方法,下面我们分别具体介绍下。

根据设备节点确认串口是否正常

系统上电时,默认会使能串口,我们可以通过dmesg | grep ttyS 查看系统加载的串口设备。

也可以通过 cat /proc/tty/driver/serial 查看串口信息。

如果执行 echo "123" > /dev/ttyS4 ,则会发送数据到ttyS4,通过串口线将串口接到PC 串口助手,确认是否收到数据。

如果此时再去查看串口设备,会看到uart4 的tx 发送了5个字符。

stty 命令

stty语法

stty --help

Usage: stty [-F DEVICE] [--file=DEVICE] [SETTING]...
  or: stty [-F DEVICE] [--file=DEVICE] [-a|--all]
  or: stty [-F DEVICE] [--file=DEVICE] [-g|--save]
[选项]
-a, --all :   以容易阅读的方式打印当前的所有配置;
-g, --save: 以stty终端可读方式打印当前的所有配置。
-F, --file:   打印当前的所有设置打开指定的设备,并用此设备作为输入来代替标准输入
[参数]
终端设置:指定终端命令行的设置选项。  

串口配置

stty -F /dev/ttyS0 speed 115200 cs8 -parenb -cstopb

设置串口ttyS0波特率为115200,8位数据位,1位停止位,无校验位。

查看串口属性

stty -a -F /dev/ttyS0
speed 9600 baud; rows 0; columns 0; line = 0;
intr = ^C; quit = ^\; erase = ^?; kill = ^U; eof = ^D; eol = <undef>;
eol2 = <undef>; swtch = <undef>; start = ^Q; stop = ^S; susp = ^Z; rprnt = ^R;
werase = ^W; lnext = ^V; discard = ^O; min = 1; time = 0;
-parenb -parodd -cmspar cs8 hupcl -cstopb cread clocal -crtscts
-ignbrk -brkint -ignpar -parmrk -inpck -istrip -inlcr -igncr icrnl ixon -ixoff
-iuclc -ixany -imaxbel -iutf8
opost -olcuc -ocrnl onlcr -onocr -onlret -ofill -ofdel nl0 cr0 tab0 bs0 vt0 ff0
isig icanon iexten echo echoe echok -echonl -noflsh -xcase -tostop -echoprt
echoctl echoke -flusho -extproc

stty参数含义

特殊字符:
  dsusp 字符   每当输入刷新时会发送一个用于终端阻塞信号的字符
   eof  字符    表示文件末尾而发送的字符(用于终止输入)
   eol  字符    为表示行尾而发送的字符
  eol2 字符    为表示行尾而发送的另一个可选字符
   erase 字符   擦除前一个输入文字的字符
   intr 字符    用于发送中断信号的字符
   kill 字符    用于擦除当前终端行的字符
  lnext 字符   用于输入下一个引用文字的字符
   quit 字符    用于发送退出信号的字符
  rprnt 字符   用于重绘当前行的字符
   start 字符   在停止后重新开启输出的字符
   stop 字符    停止输出的字符
   susp 字符    发送终端阻断信号的字符
  swtch 字符   在不同的shell 层次间切换的字符
  werase 字符  擦除前一个输入的单词的字符
 
特殊设置:
   N            设置输入输出速度为N 波特
  cols N       统治内核终端上有N 栏
  columns N    等于cols N
   ispeed N     设置输入速度为N 波特
  line N       设置行约束规则为N
   min N        和 -icanon 配合使用,设置每次一完整读入的最小字符数为<N>
   ospeed N     设置输出速度为N 波特
  rows N       向内核通告此终端有N 行
  size         根据内核信息输出当前终端的行数和列数
   speed        输出终端速度(单位为波特)
   time N       和-icanon 配合使用,设置读取超时为N 个十分之一秒
 
控制设置:
   [-]clocal    禁用调制解调器控制信号
   [-]cread     允许接收输入
  [-]crtscts   启用RTS/CTS 握手
   csN          设置字符大小为N 位,N 的范围为5 到8
   [-]cstopb    每个字符使用2 位停止位 (要恢复成1 位配合"-"即可)
   [-]hup       当最后一个进程关闭标准终端后发送挂起信号
   [-]hupcl     等于[-]hup
   [-]parenb    对输出生成奇偶校验位并等待输入的奇偶校验位
   [-]parodd    设置校验位为奇数 (配合"-"则为偶数)
 
输入设置:
   [-]brkint    任务中断会触发中断信号
   [-]icrnl     将回车转换为换行符
   [-]ignbrk    忽略中断字符
   [-]igncr     忽略回车
   [-]ignpar    忽略含有奇偶不对称错误的字符
  [-]imaxbel   发出终端响铃但不刷新字符的完整输入缓冲
   [-]inlcr     将换行符转换为回车
   [-]inpck     启用输入奇偶性校验
   [-]istrip    剥除输入字符的高8 位比特
  [-]iutf8     假定输入字符都是UTF-8 编码
  [-]iuclc     将大写字母转换为小写
  [-]ixany     使得任何字符都会重启输出,不仅仅是起始字符
   [-]ixoff     启用开始/停止字符传送
   [-]ixon      启用XON/XOFF 流控制
   [-]parmrk    标记奇偶校验错误 (结合255-0 字符序列)
   [-]tandem    等于[-]ixoff
 
输出设置:
  bsN          退格延迟的风格,N 的值为0 至1
  crN          回车延迟的风格,N 的值为0 至3
  ffN          换页延迟的风格,N 的值为0 至1
  nlN          换行延迟的风格,N 的值为0 至1
  [-]ocrnl     将回车转换为换行符
  [-]ofdel     使用删除字符代替空字符作填充
  [-]ofill     延迟时使用字符填充代替定时器同步
  [-]olcuc     转换小写字母为大写
  [-]onlcr     将换行符转换为回车
  [-]onlret    使得换行符的行为表现和回车相同
  [-]onocr     不在第一列输出回车
   [-]opost     后续进程输出
  tabN         水平制表符延迟的风格,N 的值为0 至3
  tabs         等于tab0
  -tabs        等于tab3
  vtN          垂直制表符延迟的风格,N 的值为0 至1
 
本地设置:
   [-]crterase  擦除字符回显为退格符
  crtkill      依照echoprt 和echoe 的设置清除所有行
  -crtkill     依照echoctl 和echol 的设置清除所有行
  [-]ctlecho   在头字符中输出控制符号("^c")
   [-]echo      回显输入字符
  [-]echoctl   等于[-]ctlecho
   [-]echoe     等于[-]crterase
   [-]echok     在每清除一个字符后输出一次换行
  [-]echoke    等于[-]crtkill 意义相同
   [-]echonl    即使没有回显任何其它字符也输出换行
  [-]echoprt   在"\"和"/"之间向后显示擦除的字符
   [-]icanon    启用erase、kill、werase 和rprnt 等特殊字符
   [-]iexten    允许POSIX 标准以外的特殊字符
   [-]isig      启用interrupt、quit和suspend 等特殊字符
   [-]noflsh    在interrupt 和 quit 特殊字符后禁止刷新
  [-]prterase  等于[-]echoprt
  [-]tostop    中止尝试向终端写入数据的后台任务
  [-]xcase     和icanon 配合使用,用转义符"\"退出大写状态
 
综合设置:
  [-]LCASE     等于[-]lcase
   cbreak       等于-icanon
   -cbreak      等于icanon
   cooked       等于brkint ignpar istrip icrnl ixon opost isig icanon eof eol 等的默认值
   -cooked      等于-raw
   crt          等于echoe echoctl echoke
   dec          等于echoe echoctl echoke -ixany intr ^c erase 0177 kill ^u
  [-]decctlq   等于[-]ixany
   ek           清除所有字符,将它们回溯为默认值
   evenp        等于parenb -parodd cs7
   -evenp       等于-parenb cs8
  [-]lcase     等于xcase iuclc olcuc
   litout       等于-parenb -istrip -opost cs8
   -litout      等于parenb istrip opost cs7
   nl           等于-icrnl -onlcr
   -nl          等于icrnl -inlcr -igncr onlcr -ocrnl -onlret
   oddp         等于parenb parodd cs7
   -oddp        等于-parenb cs8
   [-]parity    等于[-]evenp
   pass8        等于-parenb -istrip cs8
   -pass8       等于parenb istrip cs7
   raw          等于-ignbrk -brkint -ignpar -parmrk -inpck -istrip
                 -inlcr -igncr -icrnl -ixon -ixoff -iuclc -ixany
                 -imaxbel -opost -isig -icanon -xcase min 1 time 0
   -raw         等于cooked
   sane         等于cread -ignbrk brkint -inlcr -igncr icrnl -iutf8
                -ixoff -iuclc -ixany imaxbel opost -olcuc -ocrnl onlcr
                -onocr -onlret -ofill -ofdel nl0 cr0 tab0 bs0 vt0 ff0
                isig icanon iexten echo echoe echok -echonl -noflsh
                -xcase -tostop -echoprt echoctl echoke,
                所有特殊字符均使用默认值

串口编程调试

串口相关操作

在Linux下,除了网络设备,其余的都是文件的形式,串口设备也一样在/dev下。

打开串口

示例:

fd = open("/dev/ttyUSB0",O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY);

在打开串口时,除了需要用到 O_RDWR (可读写)选项标志外,

O_NOCTTY:告诉 Linux “本程序不作为串口的‘控制终端’”。如果不使用该选项,会有一些输入字符影响进程运行(如一些产生中断信号的键盘输入字符等)。

O_NDELAY:``标志则是告诉Linux,这个程序并不关心DCD信号线的状态——也就是不关心端口另一端是否已经连接。

关闭串口:
close(fd)
读写串口:

与普通文件一样,使用read,write函数。
示例:

read(fd,buff,8);
write(fd,buff,8);

串口属性设置

很多系统都支持POSIX终端(串口)接口.程序可以利用这个接口来改变终端的参数,比如,波特率,字符大小等等.要使用这个端口的话,你必须将<termios.h>头文件包含到你的程序中。这个头文件中定义了终端控制结构体和POSIX控制函数。

termios 结构体:

struct termios {
  tcflag_t c_cflag    / 控制标志
  tcflag_t c_iflag;   / 输入标志
  tcflag_t c_oflag;   / 输出标志
  tcflag_t c_lflag;   / 本地标志
  tcflag_t c_cc[NCCS]; / 控制字符
}

其中我们更关注的是c_cflag控制选项。其中包含了波特率、数据位、校验位、停止位的设置。

c_cflag 控制标志常量
  • CBAUD   (不属于 POSIX) 波特率掩码 (4+1 位)。
  • CBAUDEX  (不属于 POSIX) 扩展的波特率掩码 (1 位),包含在 CBAUD 中。(POSIX 规定波特率存储在 termios 结构中,并未精确指定它的位置,而是提供了函数 cfgetispeed() 和 cfsetispeed() 来存取它。一些系统使用 c_cflag 中 CBAUD 选择的位,其他系统使用单独的变量,例如 sg_ispeed 和 sg_ospeed 。)
  • CSIZE   字符长度掩码。取值为 CS5, CS6, CS7, 或 CS8。
  • CSTOPB 设置两个停止位,而不是一个。
  • CREAD 打开接受者。
  • PARENB  允许输出产生奇偶信息以及输入的奇偶校验。
  • PARODD 输入和输出是奇校验。
  • HUPCL   在最后一个进程关闭设备后,降低 modem 控制线 (挂断)。(?)
  • CLOCAL 忽略 modem 控制线。
  • LOBLK   (不属于 POSIX) 从非当前 shell 层阻塞输出(用于 shl )。(?)
  • CIBAUD (不属于 POSIX) 输入速度的掩码。CIBAUD 各位的值与 CBAUD 各位相同,左移了 IBSHIFT 位。
  • CRTSCTS  (不属于 POSIX) 启用 RTS/CTS (硬件) 流控制。
c_iflag 输入标志常量
  • IGNBRK   忽略输入中的 BREAK 状态。
  • BRKINT   如果设置了 IGNBRK,将忽略 BREAK。如果没有设置,但是设置了 BRKINT,那么 BREAK 将使得输入和输出队列被刷新,如果终端是一个前台进程组的控制终端,这个进程组中所有进程将收到 SIGINT 信号。如果既未设置 IGNBRK 也未设置 BRKINT,BREAK 将视为与 NUL 字符同义,除非设置了 PARMRK,这种情况下它被视为序列 \377 \0 \0。
  • IGNPAR   忽略桢错误和奇偶校验错。
  • PARMRK  如果没有设置 IGNPAR,在有奇偶校验错或桢错误的字符前插入 \377 \0。如果既没有设置 IGNPAR 也没有设PARMRK,将有奇偶校验错或桢错误的字符视为 \0。
  • INPCK   启用输入奇偶检测。
  • ISTRIP  去掉第八位。
  • INLCR   将输入中的 NL 翻译为 CR。
  • IGNCR   忽略输入中的回车。
  • ICRNL   将输入中的回车翻译为新行 (除非设置了 IGNCR)。
  • IUCLC   (不属于 POSIX) 将输入中的大写字母映射为小写字母。
  • IXON    启用输出的 XON/XOFF 流控制。
  • IXANY  (不属于 POSIX.1;XSI) 允许任何字符来重新开始输出。(?)
  • IXOFF  启用输入的 XON/XOFF 流控制。
  • IMAXBEL (不属于 POSIX) 当输入队列满时响零。Linux 没有实现这一位,总是将它视为已设置。
c_oflag 输出标志常量
  • OPOST   启用具体实现自行定义的输出处理。其余 c_oflag 标志常量定义在 POSIX 1003.1-2001 中,除非另外说明。
  • OLCUC   (不属于 POSIX) 将输出中的小写字母映射为大写字母。
  • ONLCR   (XSI) 将输出中的新行符映射为回车-换行。
  • OCRNL   将输出中的回车映射为新行符
  • ONOCR 不在第 0 列输出回车。
  • ONLRET 不输出回车。
  • OFILL 发送填充字符作为延时,而不是使用定时来延时。
  • OFDEL   (不属于 POSIX) 填充字符是 ASCII DEL (0177)。如果不设置,填充字符则是 ASCII NUL。
  • NLDLY   新行延时掩码。取值为 NL0 和 NL1。
  • CRDLY   回车延时掩码。取值为 CR0, CR1, CR2, 或 CR3。
  • TABDLY  水平跳格延时掩码。取值为 TAB0, TAB1, TAB2, TAB3 (或 XTABS)。取值为 TAB3,即 XTABS,将扩展跳格为空格 (每个跳格符填充 8 个空格)。(?)
  • BSDLY   回退延时掩码。取值为 BS0 或 BS1。(从来没有被实现过)
  • VTDLY   竖直跳格延时掩码。取值为 VT0 或 VT1。
  • FFDLY   进表延时掩码。取值为 FF0 或 FF1。
c_lflag 本地标志常量
  • ISIG    当接受到字符 INTR, QUIT, SUSP, 或 DSUSP 时,产生相应的信号。
  • ICANON   启用标准模式 (canonical mode)。允许使用特殊字符 EOF, EOL, EOL2, ERASE, KILL, LNEXT, REPRINT, STATUS, 和 WERASE,以及按行的缓冲。
  • XCASE   (不属于 POSIX; Linux 下不被支持) 如果同时设置了 ICANON,终端只有大写。输入被转换为小写,除了以 \ 前缀的字符。输出时,大写字符被前缀 \,小写字符被转换成大写。
  • ECHO    回显输入字符。
  • ECHOE  如果同时设置了 ICANON,字符 ERASE 擦除前一个输入字符,WERASE 擦除前一个词。
  • ECHOK  如果同时设置了 ICANON,字符 KILL 删除当前行。
  • ECHONL  如果同时设置了 ICANON,回显字符 NL,即使没有设置 ECHO。
  • ECHOCTL (不属于 POSIX) 如果同时设置了 ECHO,除了 TAB, NL, START, 和 STOP 之外的 ASCII 控制信号被回显为 ^X, 这里 X 是比控制信号大 0x40 的 ASCII 码。例如,字符 0x08 (BS) 被回显为 ^H。
  • ECHOPRT (不属于 POSIX) 如果同时设置了 ICANON 和 IECHO,字符在删除的同时被打印。
  • ECHOKE   (不属于 POSIX) 如果同时设置了 ICANON,回显 KILL 时将删除一行中的每个字符,如同指定了 ECHOE 和 ECHOPRT 一样。
  • DEFECHO (不属于 POSIX) 只在一个进程读的时候回显。
  • FLUSHO   (不属于 POSIX; Linux 下不被支持) 输出被刷新。这个标志可以通过键入字符 DISCARD 来开关。
  • NOFLSH   禁止在产生 SIGINT, SIGQUIT 和 SIGSUSP 信号时刷新输入和输出队列。
  • TOSTOP   向试图写控制终端的后台进程组发送 SIGTTOU 信号。IEXTEN   启用实现自定义的输入处理。这个标志必须与ICANON 同时使用,才能解释特殊字符 EOL2,LNEXT,REPRINT 和 WERASE,IUCLC 标志才有效。
c_cc 特殊的控制字符
  • VINTR   (003, ETX, Ctrl-C, or also 0177, DEL, rubout) 中断字符。发出 SIGINT 信号。当设置 ISIG 时可被识别,不再作为输入传递。
  • VQUIT   (034, FS, Ctrl-) 退出字符。发出 SIGQUIT 信号。当设置 ISIG 时可被识别,不再作为输入传递。
  • VERASE  (0177, DEL, rubout, or 010, BS, Ctrl-H, or also #) 删除字符。删除上一个还没有删掉的字符,但不删除上一个 EOF 或行首。当设置 ICANON 时可被识别,不再作为输入传递。
  • VKILL   (025, NAK, Ctrl-U, or Ctrl-X, or also @) 终止字符。删除自上一个 EOF 或行首以来的输入。当设置 ICANON 时可被识别,不再作为输入传递。
  • VEOF   (004, EOT, Ctrl-D) 文件尾字符。更精确地说,这个字符使得 tty 缓冲中的内容被送到等待输入的用户程序中,而不必等到 EOL。如果它是一行的第一个字符,那么用户程序的 read() 将返回 0,指示读到了 EOF。当设置 ICANON 时可被识别,不再作为输入传递。
  • VMIN   非 canonical 模式读的最小字符数。
  • VEOL   (0, NUL) 附加的行尾字符。当设置 ICANON 时可被识别。
  • VTIME  非 canonical 模式读时的延时,以十分之一秒为单位。
  • VEOL2  (not in POSIX; 0, NUL) 另一个行尾字符。当设置 ICANON 时可被识别。
  • VSWTCH (not in POSIX; not supported under Linux; 0, NUL) 开关字符。(只为 shl 所用。)
  • VSTART (021, DC1, Ctrl-Q) 开始字符。重新开始被 Stop 字符中止的输出。当设置 IXON 时可被识别,不再作为输入传递。
  • VSTOP   (023, DC3, Ctrl-S) 停止字符。停止输出,直到键入 Start 字符。当设置 IXON 时可被识别,不再作为输入传递。
  • VSUSP   (032, SUB, Ctrl-Z) 挂起字符。发送 SIGTSTP 信号。当设置 ISIG 时可被识别,不再作为输入传递。
  • VDSUSP (not in POSIX; not supported under Linux; 031, EM, Ctrl-Y) 延时挂起信号。当用户程序读到这个字符时,发送 SIGTSTP 信号。当设置 IEXTEN 和 ISIG,并且系统支持作业管理时可被识别,不再作为输入传递。
  • VLNEXT  (not in POSIX; 026, SYN, Ctrl-V) 字面上的下一个。引用下一个输入字符,取消它的任何特殊含义。当设置 IEXTEN 时可被识别,不再作为输入传递。
  • VWERASE (not in POSIX; 027, ETB, Ctrl-W) 删除词。当设置 ICANON 和 IEXTEN 时可被识别,不再作为输入传递。
  • VREPRINT (not in POSIX; 022, DC2, Ctrl-R) 重新输出未读的字符。当设置 ICANON 和 IEXTEN 时可被识别,不再作为输入传递。
  • VDISCARD  (not in POSIX; not supported under Linux; 017, SI, Ctrl-O) 开关:开始/结束丢弃未完成的输出。当设置 IEXTEN 时可被识别,不再作为输入传递。

调用read 函数读取串口数据时, 返回读取数据的数量需要考虑两个变量: MIN 和 TIME 。

MIN 和 TIME 在 termios 结构的 c_cc 成员的数组 下标名为 VMIN 和 VTIME 。MIN是指一次 read 调用期望返回的最小字节数 。 VTIME 说明等待数据到达的分秒数(秒的 1/10 为分秒) 。 TIME 与 MIN 组合使用的 具体含义分 为 以下四种情形:

  1. 当 MIN > 0 TIME > 0 时计时器在收到第一个字节后启动,在计时器超时之前 TIME 的时间到) ),若已收到 MIN个字节,则 read 返回 MIN 个字节,否则,在计时器超时后返回实际接收到的字节。注意:因为只有在接收到第一个字节时才开始计时,所以至少可以返回1个字节。这种情形中,在接到第一个字节之前,调用者阻塞。如果在调用read时数据已经可用,则如同在read后数据立即被接到一样。

  2. 当 MIN > 0 TIME = 0 时MIN个字节完整接收后, read 才返回,这可能会造成 read 无限期地阻塞。

  3. 当 MIN = 0, TIME > 0 时TIME为允许等待的最大时间,计 时器在调用 read 时立即启动,在串口接到 1 字节数据或者计时器超时后即返回,如果是计时器超时,则返回 0 。

  4. 当 MIN = 0 TIME = 0 时如果有数据可用,则read 最多返回所要求的字节数,如果无数据可用,则 read 立即返回 0 。

终端api函数接口
tcgetattr

tcgetattr() 得到与 fd 指向的对象相关的参数,将它们保存于 termios_p 引用的 termios 结构中。函数可以从后台进程中调用;但是,终端属性可能被后来的前台进程所改变。

tcsetattr

tcsetattr() 设置与终端相关的参数 (除非需要底层支持却无法满足),使用 termios_p 引用的 termios 结构。optional_actions 指定了什么时候改变会起作用:

  • TCSANOW   改变立即发生
  • TCSADRAIN   改变在所有写入 fd 的输出都被传输后生效。这个函数应当用于修改影响输出的参数时使用。
  • TCSAFLUSH  改变在所有写入 fd 引用的对象的输出都被传输后生效,所有已接受但未读入的输入都在改变发生前丢弃。
tcsendbreak

tcsendbreak() 传送连续的 0 值比特流,持续一段时间,如果终端使用异步串行数据传输的话。如果 duration 是 0,它至少传输 0.25 秒,不会超过 0.5 秒。如果 duration 非零,它发送的时间长度由实现定义。如果终端并非使用异步串行数据传输,tcsendbreak() 什么都不做。

tcdrain

tcdrain() 等待直到所有写入 fd 引用的对象的输出都被传输。

tcflush

tcflush() 丢弃要写入 引用的对象,但是尚未传输的数据,或者收到但是尚未读取的数据,取决于 queue_selector 的值:

  • TCIFLUSH   刷新收到的数据但是不读
  • TCOFLUSH 刷新写入的数据但是不传送
  • TCIOFLUSH  同时刷新收到的数据但是不读,并且刷新写入的数据但是不传送
tcflow

tcflow() 挂起 fd 引用的对象上的数据传输或接收,取决于 action 的值:

  • TCOOFF   挂起输出、
  • TCOON    重新开始被挂起的输出
  • TCIOFF   发送一个 STOP 字符,停止终端设备向系统传送数据
  • TCION    发送一个 START 字符,使终端设备向系统传输数据
串口属性设置示例

设置串口属性主要是配置termios结构体中的各个变量,大致流程如下:

  1. 使用函数tcgetattr保存原串口属性
struct termios newtio,oldtio;
tcgetattr(fd,&oldtio);
  1. 通过位掩码的方式激活本地连接和接受使能选项:CLOCAL和CREAD
newtio.c_cflag | = CLOCAL | CREAD;
  1. 使用函数cfsetispeed和cfsetospeed设置数据传输率
cfsetispeed(&newtio,B115200);
cfsetospeed(&newtio,B115200);
  1. 通过位掩码设置字符大小。
newtio.c_cflag &= ~CSIZE;
newtio.c_cflag |= CS8;
  1. 设置奇偶效验位需要用到两个termios中的成员:c_cflag和c_iflag。首先要激活c_cflag中的校验位使能标志PARENB和是否进行奇偶效验,同时还要激活c_iflag中的奇偶效验使能。
    设置奇校验:
newtio.c_cflag |= PARENB;
newtio.c_cflag |= PARODD;
newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);
设置偶校验:
newtio.c_iflag |= (INPCK|ISTRIP);
newtio.c_cflag |= PARENB;
newtio.c_cflag |= ~PARODD;
  1. 激活c_cflag中的CSTOPB设置停止位。若停止位为1,则清除CSTOPB;若停止位为0,则激活CSTOPB。
newtio.c_cflag &= ~CSTOPB;
  1. 设置最少字符和等待时间。在对接收字符和等待时间没有特别要求的情况下,可以将其设置为0。
newtio.c_cc[VTIME] = 0;
newtio.c_cc[VMIN] = 0;
  1. 调用函数”tcflush(fd,queue_selector)”来处理要写入引用的对象,queue_selector可能的取值有以下几种。
  • TCIFLUSH:刷新收到的数据但是不读
  • TCOFLUSH:刷新写入的数据但是不传送
  • TCIOFLUSH:同时刷新收到的数据但是不读,并且刷新写入的数据但是不传送。
  1. 激活配置。在完成配置后,需要激活配置使其生效。使用tcsetattr()函数。
int tcsetattr(int filedes,int opt,const struct termios termptr);

串口编程实例

/@file      main.c
  @brief       串口应用编程测试
  @details
  @author      zhongyi  
  @date        2022-04-30
  @version     V1.0
 
 /

/ 包含的头文件 /
#include <stdio.h>        //标准输入输出,如printf、scanf以及文件操作
#include <stdlib.h>        //标准库头文件,定义了五种类型、一些宏和通用工具函数
#include <unistd.h>        //定义 read write close lseek 等Unix标准函数
#include <sys/types.h>    //定义数据类型,如 ssiz e_t off_t 等
#include <sys/stat.h>    //文件状态
#include <fcntl.h>        //文件控制定义
#include <termios.h>    //终端I/O
#include <errno.h>        //与全局变量 errno 相关的定义
#include <getopt.h>        //处理命令行参数
#include <string.h>        //字符串操作
#include <time.h>        //时间
#include <sys/select.h>    //select函数

#define DEV_NAME    "/dev/ttyS4"    ///< 串口设备


/@brief   设置串口参数:波特率,数据位,停止位和效验位
  @param[in]  fd         类型  int      打开的串口文件句柄
  @param[in]  nSpeed     类型  int     波特率
  @param[in]  nBits     类型  int     数据位   取值 为 7 或者8
  @param[in]  nParity     类型  int     停止位   取值为 1 或者2
  @param[in]  nStop      类型  int      效验类型 取值为N,E,O,,S
  @return     返回设置结果
  - 0         设置成功
  - -1     设置失败
 /
int setOpt(int fd, int nSpeed, int nBits, int nParity, int nStop)
{
    struct termios newtio, oldtio;

    // 保存测试现有串口参数设置,在这里如果串口号等出错,会有相关的出错信息
    if (tcgetattr(fd, &oldtio) != 0)
    {
        perror("SetupSerial 1");
        return -1;
    }

    bzero(&newtio, sizeof(newtio));        //新termios参数清零
    newtio.c_cflag |= CLOCAL | CREAD;    //CLOCAL--忽略 modem 控制线,本地连线, 不具数据机控制功能, CREAD--使能接收标志
    // 设置数据位数
    newtio.c_cflag &= ~CSIZE;    //清数据位标志
    switch (nBits)
    {
        case 7:
            newtio.c_cflag |= CS7;
        break;
        case 8:
            newtio.c_cflag |= CS8;
        break;
        default:
            fprintf(stderr, "Unsupported data size\n");
            return -1;
    }
    // 设置校验位
    switch (nParity)
    {
        case 'o':
        case 'O':                     //奇校验
            newtio.c_cflag |= PARENB;
            newtio.c_cflag |= PARODD;
            newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);
            break;
        case 'e':
        case 'E':                     //偶校验
            newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);
            newtio.c_cflag |= PARENB;
            newtio.c_cflag &= ~PARODD;
            break;
        case 'n':
        case 'N':                    //无校验
            newtio.c_cflag &= ~PARENB;
            break;
        default:
            fprintf(stderr, "Unsupported parity\n");
            return -1;
    }
    // 设置停止位
    switch (nStop)
    {
        case 1:
            newtio.c_cflag &= ~CSTOPB;
        break;
        case 2:
            newtio.c_cflag |= CSTOPB;
        break;
        default:
            fprintf(stderr,"Unsupported stop bits\n");
            return -1;
    }
    // 设置波特率 2400/4800/9600/19200/38400/57600/115200/230400
    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 19200:
            cfsetispeed(&newtio, B19200);
            cfsetospeed(&newtio, B19200);
            break;
        case 38400:
            cfsetispeed(&newtio, B38400);
            cfsetospeed(&newtio, B38400);
            break;
        case 57600:
            cfsetispeed(&newtio, B57600);
            cfsetospeed(&newtio, B57600);
            break;
        case 115200:
            cfsetispeed(&newtio, B115200);
            cfsetospeed(&newtio, B115200);
            break;
        case 230400:
            cfsetispeed(&newtio, B230400);
            cfsetospeed(&newtio, B230400);
            break;
        default:
            printf("\tSorry, Unsupported baud rate, set default 9600!\n\n");
            cfsetispeed(&newtio, B9600);
            cfsetospeed(&newtio, B9600);
            break;
    }
    // 设置read读取最小字节数和超时时间
    newtio.c_cc[VTIME] = 1;     // 读取一个字符等待1(1/10)s
    newtio.c_cc[VMIN] = 1;        // 读取字符的最少个数为1

      tcflush(fd,TCIFLUSH);         //清空缓冲区
      if (tcsetattr(fd, TCSANOW, &newtio) != 0)    //激活新设置
      {
        perror("SetupSerial 3");
          return -1;
     }
      printf("Serial set done!\n");
    return 0;
}

/@brief 串口读取函数
  @param[in]  fd         打开的串口文件句柄
  @param[in]  rcv_buf 接收缓存指针
  @param[in]  data_len    要读取数据长度
  @param[in]  timeout     接收等待超时时间,单位ms
  @return     返回设置结果
  - >0      设置成功
  - 其他      读取超时或错误
 /
int UART_Recv(int fd, char rcv_buf, int data_len, int timeout)
{
    int len, fs_sel;
    fd_set fs_read;
    struct timeval time;

    time.tv_sec = timeout / 1000;              //set the rcv wait time
    time.tv_usec = timeout % 1000  1000;    //100000us = 0.1s

    FD_ZERO(&fs_read);        //每次循环都要清空集合,否则不能检测描述符变化
    FD_SET(fd, &fs_read);    //添加描述符

    // 超时等待读变化,>0:就绪描述字的正数目, -1:出错, 0 :超时
    fs_sel = select(fd + 1, &fs_read, NULL, NULL, &time);
//    printf("fs_sel = %d\n", fs_sel);
    if(fs_sel)
    {
        len = read(fd, rcv_buf, data_len);
        return len;
    }
    else
    {
//        printf("Sorry,I am wrong!");
        return -1;
    }
}

/@brief 串口发送函数
  @param[in]  fd            打开的串口文件句柄
  @param[in]  send_buf     发送数据指针
  @param[in]  data_len     发送数据长度
  @return     返回结果
  - data_len    成功
  - -1            失败
 /
int UART_Send(int fd, char send_buf, int data_len)
{
    ssize_t ret = 0;

    ret = write(fd, send_buf, data_len);
    if (ret == data_len)
    {
        printf("send data is %s\n", send_buf);
        return ret;
    }
    else
    {
        printf("write device error\n");
        tcflush(fd,TCOFLUSH);
        return -1;
    }
}


/@fn main
  @brief main入口函数
 /
int main (int argc, char argv[])
{
    int fdSerial;

    // 打开串口设备
    fdSerial = open(DEV_NAME, O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);
    if(fdSerial < 0)
    {
        perror(DEV_NAME);
        return -1;
    }
    // 设置串口阻塞, 0:阻塞, FNDELAY:非阻塞
    if (fcntl(fdSerial, F_SETFL, 0) < 0)    //阻塞,即使前面在open串口设备时设置的是非阻塞的
    {
        printf("fcntl failed!\n");
    }
    else
    {
        printf("fcntl=%d\n", fcntl(fdSerial, F_SETFL, 0));
    }
    if (isatty(fdSerial) == 0)
    {
        printf("standard input is not a terminal device\n");
        close(fdSerial);
        return -1;
    }
    else
    {
        printf("is a tty success!\n");
    }
    printf("fd-open=%d\n", fdSerial);


    // 设置串口参数
    if (setOpt(fdSerial, 115200, 8, 'N', 1)== -1)    //设置8位数据位、1位停止位、无校验
    {
        fprintf(stderr, "Set opt Error\n");
        close(fdSerial);
        exit(1);
    }

    tcflush(fdSerial, TCIOFLUSH);    //清掉串口缓存
    fcntl(fdSerial, F_SETFL, 0);    //串口阻塞


    char rcv_buf[100];
    int len;

    while(1)    //循环读取数据
    {
        len = UART_Recv(fdSerial, rcv_buf, 99, 10000);
        if(len > 0)
        {
            rcv_buf[len] = '\0';
            printf("receive data is %s\n", rcv_buf);
            printf("len = %d\n", len);
            UART_Send(fdSerial, rcv_buf, len);
        }
        else
        {
//            printf("cannot receive data\n");
        }
        usleep(100000);    //休眠100ms
    }
}

本文参考

https://blog.csdn.net/luotuo28/article/details/125896180

https://www.cnblogs.com/silencehuan/p/11103074.html


http://www.niftyadmin.cn/n/5228882.html

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