浅谈 Linux 下的串口通讯开发

什么是串口通讯

在计算机与外设通讯中，串口通讯是一种老而弥坚的通讯方式，它通过一组简单的信号线传输数据，它能够对应用上出现的许多通讯问题提供精确、不出错的通讯解决方案。

Linux 中的串口通讯

在 Linux 中，串口通讯也被广泛应用于硬件与软件的沟通连接中。Linux 操作系统提供了开源的串口通讯库，可以方便的对串口进行编程。

串口通讯的参数设置

在编写串口通讯代码时，需要设置好串口的一些参数，包括波特率、校验位、数据位、停止位。在 Linux 中，我们可以通过系统的 API 来设置这些参数。

/* 打开串口 */
int fd = open("/dev/ttyUSB0", O_RDWR);
if(fd < 0){
    printf("Failed to open /dev/ttyUSB0!\n");
    return -1;
}

/* 配置串口 */
struct termios opt;
tcgetattr(fd, &opt);
opt.c_cflag |= (CLOCAL | CREAD);
opt.c_cflag &= ~CSIZE;
opt.c_cflag |= CS8;
opt.c_cflag &= ~PARENB;
opt.c_cflag &= ~CSTOPB;
opt.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG);
opt.c_iflag &= ~(OPOST | ONLCR | OCRNL);
opt.c_oflag &= ~(INLCR | ICRNL);
cfsetispeed(&opt, B9600);
cfsetospeed(&opt, B9600);
tcsetattr(fd, TCSANOW, &opt);

Linux 中的串口通讯实例

串口发送数据

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <termios.h>

int main(int argc, char **argv)
{
    int fd;
    int n;
    int i;
    char buff[] = "Hello World!";
    fd = open("/dev/ttyUSB0", O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);
    if(fd < 0)
    {
        printf("open /dev/ttyUSB0 fail!\n");
        return -1;
    }
    struct termios opt;
    tcgetattr(fd, &opt);
    cfsetispeed(&opt, B9600);
    cfsetospeed(&opt, B9600);
    opt.c_cflag &= ~CSIZE;
    opt.c_cflag |= CS8;
    opt.c_cflag &= ~PARENB;
    opt.c_cflag &= ~CSTOPB;
    opt.c_cflag &= ~CRTSCTS;
    opt.c_cflag |= CLOCAL | CREAD;
    opt.c_iflag |= IGNPAR | ICRNL;
    opt.c_iflag &= ~(IXON | IXOFF | IXANY);
    opt.c_oflag &= ~OPOST;
    opt.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG);
    opt.c_cc[VMIN] = 0;
    opt.c_cc[VTIME] = 1;
    tcsetattr(fd, TCSANOW, &opt);
    n = write(fd, buff, sizeof(buff));
    if(n < 0)
    {
        printf("write error!\n");
        return -1;
    }
    close(fd);
    return 0;
}

串口接收数据

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <termios.h>

#define MAXSIZE 1024

int main(int argc, char **argv)
{
    int fd;
    int n;
    int i;
    char buf[MAXSIZE];
    fd = open("/dev/ttyUSB0", O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);
    if(fd < 0)
    {
        printf("open /dev/ttyUSB0 fail!\n");
        return -1;
    }
    struct termios opt;
    tcgetattr(fd, &opt);
    cfsetispeed(&opt, B9600);
    cfsetospeed(&opt, B9600);
    opt.c_cflag &= ~CSIZE;
    opt.c_cflag |= CS8;
    opt.c_cflag &= ~PARENB;
    opt.c_cflag &= ~CSTOPB;
    opt.c_cflag &= ~CRTSCTS;
    opt.c_cflag |= CLOCAL | CREAD;
    opt.c_iflag |= IGNPAR | ICRNL;
    opt.c_iflag &= ~(IXON | IXOFF | IXANY);
    opt.c_oflag &= ~OPOST;
    opt.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG);
    opt.c_cc[VMIN] = 0;
    opt.c_cc[VTIME] = 1;
    tcsetattr(fd, TCSANOW, &opt);
    while(1)
    {
        n = read(fd, buf, MAXSIZE);
        if(n > 0)
        {
            buf[n] = '\0';
            printf("read %d bytes: %s\n", n, buf);
        }
    }
    close(fd);
    return 0;
}

总结

Linux 下的串口通讯开发需要设置好串口的参数，并使用 API 进行数据的读取和发送。本文介绍了两个实例，分别是串口数据发送和接收程序的编写。