Linux下串口应用程序编程

这几天，由于多功能温度测量仪项目的需要，涉及到了GSM信息的串口读取，所以在Linux下串口信息的读取有了一点心得体会。1. 打开串口与其他的关于设备编程的方法一样，在Linux下，操作、控制串口也是通过操作起设备文件进行的。在Linux下，串口的设备文件是/dev/ttyS0或/dev/ttyS1等。因此要读写串口，我们首先要打开串口： char *dev = "/dev/ttyS0"; //串口1 int fd = open（ dev, O_RDWR ）; //打开串口的核心语句 //| O_NOCTTY | O_NDELAY if （-1 == fd） { perror（"Can"t Open Serial Port"）; return -1; } else return fd; 2. 设置串口速度打开串口成功后，我们就可以对其进行读写了。首先要设置串口的波特率： int speed_arr[] = { B38400, B19200, B9600, B4800, B2400, B1200, B300,B38400, B19200, B9600, B4800, B2400, B1200, B300, };int name_arr[] = {38400, 19200, 9600, 4800, 2400, 1200, 300, 38400, 19200, 9600, 4800, 2400, 1200, 300, };void set_speed（int fd, int speed）{ int i; int status; struct termios Opt; tcgetattr（fd, &Opt）; for （ i= 0; i < sizeof（speed_arr） / sizeof（int）; i++） { if （speed == name_arr[i]） { tcflush（fd, TCIOFLUSH）; cfsetispeed（&Opt, speed_arr[i]）;//波特率大小在驱动中已经做了初始化大小根据实际串口驱动而定，这句话可以重设波特率 cfsetospeed（&Opt, speed_arr[i]）; status = tcsetattr（fd, TCSANOW, &Opt）; if （status ！= 0） { perror（"tcsetattr fd"）; return; } tcflush（fd,TCIOFLUSH）; } }}3. 设置串口信息这主要包括：数据位、停止位、奇偶校验位这些主要的信息。 /***@brief 设置串口数据位，停止位和效验位*@param fd 类型 int 打开的串口文件句柄*@param databits 类型 int 数据位取值为 7 或者8*@param stopbits 类型 int 停止位取值为 1 或者2*@param parity 类型 int 效验类型取值为N,E,O,,S*/int set_Parity（int fd,int databits,int stopbits,int parity）//串口设置的核心函数，波特率可以使用驱动默认波特率，但是本函数不可省略,本段代码经测试有效,可直接cp使用{ struct termios options; if （ tcgetattr（ fd,&options）！= 0） { perror（"SetupSerial 1"）; return（FALSE）; } options.c_cflag &= ~CSIZE; options.c_lflag &= ~（ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG）; /*Input*/ options.c_oflag &= ~OPOST; /*Output*/ switch （databits） /*设置数据位数*/ { case 7: options.c_cflag |= CS7; break; case 8: options.c_cflag |= CS8; break; default: fprintf（stderr,"Unsupported data size "）; return （FALSE）; }switch （parity） { case "n": case "N": options.c_cflag &= ~PARENB; /* Clear parity enable */ options.c_iflag &= ~INPCK; /* Enable parity checking */ break; case "o": case "O": options.c_cflag |= （PARODD | PARENB）; /* 设置为奇效验*/ options.c_iflag |= INPCK; /* Disnable parity checking */ break; case "e": case "E": options.c_cflag |= PARENB; /* Enable parity */ options.c_cflag &= ~PARODD; /* 转换为偶效验*/ options.c_iflag |= INPCK; /* Disnable parity checking */ break; case "S": case "s": /*as no parity*/ options.c_cflag &= ~PARENB; options.c_cflag &= ~CSTOPB;break; default: fprintf（stderr,"Unsupported parity "）; return （FALSE）; } /* 设置停止位*/ switch （stopbits）{ case 1: options.c_cflag &= ~CSTOPB; break; case 2: options.c_cflag |= CSTOPB; break; default: fprintf（stderr,"Unsupported stop bits "）; return （FALSE）; } /* Set input parity option */ if （parity ！= "n"） options.c_iflag |= INPCK; tcflush（fd,TCIFLUSH）;options.c_cc[VTIME] = 0; /* 设置超时0 seconds*/ options.c_cc[VMIN] = 13; /* define the minimum bytes data to be readed*/if （tcsetattr（fd,TCSANOW,&options）！= 0） { perror（"SetupSerial 3"）; return （FALSE）; } return （TRUE）; }在上述代码中，有两句话特别重要：options.c_cc[VTIME] = 0; /* 设置超时0 seconds*/ options.c_cc[VMIN] = 13; /* define the minimum bytes data to be readed*/这两句话决定了对串口读取的函数read（）的一些功能。我将着重介绍一下他们对read（）函数的影响。对串口操作的结构体是Struct{ tcflag_t c_iflag; /*输入模式标记*/ tcflag_t c_oflag; /*输出模式标记*/ tcflag_t c_cflag; /*控制模式标记*/ tcflag_t c_lflag; /*本地模式标记*/ cc_t c_line; /*线路规程*/ cc_t c_cc[NCCS]; /*控制符号*/}；其中cc_t c_line只有在一些特殊的系统程序（比如，设置通过tty设备来通信的网络协议）中才会用。在数组c_cc中有两个下标（VTIME和VMIN）对应的元素不是控制符，并且只是在原始模式下有效。只有在原始模式下，他们决定了read（）函数在什么时候返回。在标准模式下，除非设置了O_NONBLOCK选项，否则只有当遇到文件结束符或各行的字符都已经编辑完毕后才返回。控制符VTIME和VMIN之间有着复杂的关系。VTIME定义要求等待的零到几百毫秒的时间量（通常是一个8位的unsigned char变量，取值不能大于cc_t）。VMIN定义了要求等待的最小字节数（不是要求读的字节数——read（）的第三个参数才是指定要求读的最大字节数），这个字节数可能是0。l 如果VTIME取0，VMIN定义了要求等待读取的最小字节数。函数read（）只有在读取了VMIN个字节的数据或者收到一个信号的时候才返回。l 如果VMIN取0，VTIME定义了即使没有数据可以读取，read（）函数返回前也要等待几百毫秒的时间量。这时，read（）函数不需要像其通常情况那样要遇到一个文件结束标志才返回0。l 如果VTIME和VMIN都不取0，VTIME定义的是当接收到第一个字节的数据后开始计算等待的时间量。如果当调用read函数时可以得到数据，计时器马上开始计时。如果当调用read函数时还没有任何数据可读，则等接收到第一个字节的数据后，计时器开始计时。函数read可能会在读取到VMIN个字节的数据后返回，也可能在计时完毕后返回，这主要取决于哪个条件首先实现。不过函数至少会读取到一个字节的数据，因为计时器是在读取到第一个数据时开始计时的。l 如果VTIME和VMIN都取0，即使读取不到任何数据，函数read也会立即返回。同时，返回值0表示read函数不需要等待文件结束标志就返回了。用之种方式用轮询法实现数据读取,但是缺点效率低,若知到将要读取的字符数,可使用等待最小字节数.这就是这两个变量对read函数的影响。我使用的GSM每次传送的数据是13个字节，一开始，我把它们设置成options.c_cc[VTIME] = 150 options.c_cc[VMIN] = 0; 结果，每次读取的信息只有8个字节，剩下的5个字节要等到才能收到。就是由于这个原因造成的。根据上面规则的第一条，我把VTIME取0，VMIN=13，也就是正好等于一次需要接收的字节数。这样就实现了一次读取13个字节值。同时，得出这样的结论，如果GSM送出的数据为n个字节，那么就把VMIN=n，这样一次读取的信息正好为读卡器送出的信息，并且读取的时候不需要进行循环读取。