Linux下串口配置初步探寻

一、在struct termios结构体中，对串口进行基本配置（如波特率设置，校验位和停止位设置 等）。

（一）：

struct termios   //串口的设置主要是设置struct termios结构体的各成员
      {
 tcflag_t  c_iflag;  //input mode flags  输入模式标志。
 tcflag_t  c_oflag;  //output mode flags  输出模式标志
 tcflag_t  c_cflag;  //control mode flags  控制模式标志
 tcflag_t  c_lflag;  //local mode flags  本地模式标志。

cc_t c_line;    //line discipline  线路规程（速率）。
 cc_t      c_cc[NCCS]; //control characters 控制字符数组
      };

1、c_cflag代表控制模式

CLOCAL含义为忽略所有调制解调器的状态行,这个目的是为了保证程序不会占用串口。CREAD代表启用字符接收器,目的是是的能够从串口中读取输入的数据。

CS5/6/7/8表示发送或接收字符时使用5/6/7/8比特。

CSTOPB表示每个字符使用两位停止位。

HUPCL表示关闭时挂断调制解调器。

PARENB:启用奇偶校验码的生成和检测功能。

PARODD只使用奇校验而不使用偶校验。

2、c_iflag代表输入模式。

BRKINT:当在输入行中检测到一个到一个终止状态时,产生一个中断。

TGNBRK:忽略输入行中的终止状态。

TCRNL:将接受到的回车符转换为新行符。

TGNCR:忽略接受到的新行符。

INLCR:将接受到的新行符转换为回车符。

IGNPAR:忽略奇偶校检错误的字符。

INPCK:对接收到的字符执行奇偶校检。

PARMRK:对奇偶校检错误作出标记。

ISTRIP:将所有接收的字符裁减为7比特。

IXOFF:对输入启用软件流控。

IXON:对输出启用软件流控。

3、c_cc特殊的控制字符。

标准模式和非标准模式下,c_cc数组的下标有不同的值:

（1）标准模式:

VEOF:EOF字符

VEOL:EOF字符

VERASE:ERASE字符

VINTR:INTR字符

VKILL:KILL字符

VQUIT:QUIT字符

VSTART:START字符

VSTOP:STOP字符

（2）非标准模式:

VINTR:INTR字符

VMIN:MIN值

VQUIT:QUIT字符

VSUSP:SUSP字符

VTIME:TIME值

VSTART:START字符

VSTOP:STOP字符

（二）：其中，通过对c_cflag赋值，可以设置波特率、字符大小、数据位、停止位、奇偶校验位和硬件流控等。

程序例如：

struct termios options;  // 串口配置结构体
tcgetattr(fd,&options); //获取当前设置
bzero(&options,sizeof(options));
options.c_cflag  |= B115200 | CLOCAL | CREAD; // 设置波特率，本地连接，接收使能
options.c_cflag &= ~CSIZE; //屏蔽数据位
options.c_cflag  |= CS8; // 数据位为 8 ，CS7 for 7
options.c_cflag &= ~CSTOPB; // 一位停止位， 两位停止为 |= CSTOPB
options.c_cflag &= ~PARENB; // 无校验
 //options.c_cflag |= PARENB; //有校验
//options.c_cflag &= ~PARODD // 偶校验
//options.c_cflag |=  PARODD    // 奇校验

options.c_cc[VTIME] = 0; // 等待时间，单位百毫秒

//************************************************************************************

没满足条件或读缓冲区中剩下的数据会在0百毫秒后读出。另外特别注意的是当设置VTIME后，如果read第三个参数小于VMIN ，将会将VMIN 修改为read的第三个参数，即使用read(fd,&buf,m);，以下设置变为：options.c_cc[VMIN] = m;

************************************************************************************//
options.c_cc[VMIN] = 0; // 最小字节数

//************************************************************************************

（1）VMIN = 0，当缓冲区字节数 >= 0 时进行读操作，实际上这时读串口操作并未被阻塞，因为条件始终被满足。

（2）VMIN = 1，当缓冲区字节数 >= 1 时进行读操作，当没有数据时读串口操作被阻塞。

（3）VMIN = 4，当缓冲区字节数 >= 4 时进行读操作，否则读串口操作被阻塞。每次读出的最大字节数由read函数中第三个参数决定。直到缓冲区剩下的数据< read 第三个参数 并且< 4 （如果这时read第三参数为 1 则进行4次读操作直至读完缓冲区，如read第三参数为2，连续进行读操作，直至缓冲区空或还剩一个字符）。

（4）没有设置VTIME，剩下的字符没有确定的期限，直到下次满足读条件的时候才被读出。

***********************************************************************************//
tcflush(fd, TCIOFLUSH);

// TCIFLUSH刷清输入队列。
                                       //TCOFLUSH刷清输出队列。 
                                       //TCIOFLUSH刷清输入、输出队列。
tcsetattr(fd, TCSANOW, &options);

// TCSANOW立即生效；
                                    //TCSADRAIN：Wait until everything has been transmitted；
                                  //TCSAFLUSH：Flush input and output buffers and make the change

上述中，在设置波特率时需要在数字前加上'B'。程序例：

cfsetispeed(&newtio,B115200);
cfsetospeed(&newtio,B115200);

二、对串口进行操作。（串口是一个终端设备）。

（一）操作命令如下：

打开串口：fd = open( "/dev/ttyS0", O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY);

O_RDWR 读写方式打开；
O_NOCTTY 不允许进程管理串口；通知linix系统，这个程序不会成为这个端口的控制终端。
 O_NDELAY 非阻塞（默认为阻塞，打开后也可以使用fcntl()重新设置）。通知Linux系统不关心DCD信号线所处的状态(端口的另一端是否激活或者停止)。

写入串口：n = write(fd, "linux", 5);
                 n实际写入字节数；

读取串口：res = read(fd,buf,len);
                 res 读取的字节数；

设置串口：fcntl(fd, F_SETFL, FNDELAY); //非阻塞
                 fcntl(fd, F_SETFL, 0); // 阻塞

关闭串口：close(fd);

（二）总体上：

1、在创建的函数open_port()中要实现的函数：

程序例如：

(1)open("/dev/ttys0",O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);/*打开串口0*/
(2)fcntl(fd,F_SETFL,0)/*恢复串口为阻塞状态*/
(3)isatty(STDIN_FILENO) /*测试是否为中断设备 非0即是中断设备*/

2、配置串口参数函数set_opt()中要实现的函数:
(1)保存原先有串口配置
tcgetattr(fd,&oldtio);

(2)先将新串口配置清0
bzore(&newtio,sizeof(newito));

(3)激活选项CLOCAL和CREAD 用于本地连接和接收使用；

newtio.c_cflag |=CLOCAL | CREAD;

(4)并设置数据位大小 ，需使用掩码设置
newtio.c_cflag &= ~CSIZE;
newtio.c_cflag |=CS8;

(5)设置奇偶校验
奇校验:
newtio.c_cflag |= PARENB;
newtio.c_cflag |= PARODD;
newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);
偶校验:
newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);
newtio.c_cflag |= PAREND;
newtio.c_cflag &= ~PARODD;
无奇偶校验：
newtio.c_cflag &= ~PARENB;

(6) 设置停止位，通过激活c_cflag中的CSTOPB实现。若停止位为1，则清除CSTOPB，若停止位为2，则激活CSTOPB。
newtio.c_cflag &= ~CSTOPB; /*停止位为1*/
newtio.c_cflag |= CSTOPB;/*停止位为0*/

(7)设置波特率:
cfsetispeed(&newtio,B115200);
cfsetospeed(&newtio,B115200);

(8)设置等待时间和最小接受字符。对于接收字符和等待时间没有特别的要求时，可设为0：
newtio.c_cc[VTIME] = 0;
newtio.c_cc[VMIN] = 0;

(9)处理为接收字符（处理要写入的引用对象）。tcflush函数刷清(抛弃)输入缓存(终端驱动程序已接收到，但用户程序尚未读)或输出缓存(用户程序已经写，但尚未发送).
tcflush(fd,TCIFLUSH);

//  TCIFLUSH  刷清输入队列。即刷新收到的数据但是不读

//  TCOFLUSH  刷清输出队列。即刷新写入的数据但是不传送

//  TCIOFLUSH 刷清输入、输出队列。即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。

(10)激活新配置:
tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio);
3、读写串口
write(fd,buff,8);
read(fd,buff,8);

（三）另外：

1、获取文件的flags，即open函数的第二个参数:

flags = fcntl(fd,F_GETFL,0);

2、设置文件的flags:

fcntl(fd,F_SETFL,flags);

3、增加文件的某个flags，比如文件是阻塞的，想设置成非阻塞:

flags = fcntl(fd,F_GETFL,0);

flags |= O_NONBLOCK;

fcntl(fd,F_SETFL,flags);

4、取消文件的某个flags，比如文件是非阻塞的，想设置成为阻塞:

flags = fcntl(fd,F_GETFL,0);

flags &= ~O_NONBLOCK;

fcntl(fd,F_SETFL,flags);