在C语言的世界中，有许多隐藏在晦涩术语下的功能或常量，这些功能和常量在特定场景下非常有用但是却不常被人提及或解释。本文将详细探讨其中之一：XON。或许你在使用串行通信或控制字符处理时遇到过这个术语，但不太清楚它的具体用途或实现方式。本文将从多个角度详细探讨C语言中XON的含义和应用。
XON的定义与背景
在解释XON之前，首先要了解其所属于的控制字符的范畴。控制字符是一组在计算机通讯系统中使用的字符，它们不代表打印字符，而是作为命令信号来控制数据流。XON（传输允许字符）就是其中的一种。
控制字符
控制字符通常用于控制外设，比如打印机、终端等设备。它们包括但不限于以下几种：
NUL（空字符）
SOH（标题开始）
STX（正文开始）
ETX（正文结束）
ENQ（查询）
ACK（确认）
XON（传输允许）
XOFF（传输暂停）
XON和XOFF
XON和XOFF为一对控制字符，使用它们可以控制数据的流动，在串行通信领域极为重要。具体来说：
XON（通常为ASCII的17或Ctrl-Q）用来恢复数据传输。
XOFF（通常为ASCII的19或Ctrl-S）用来暂停数据传输。
当接收设备无法及时消化数据时，可以发送一个XOFF字符来让发送方暂停数据传输。
C语言中XON的使用
在C语言中，XON字符常用于串行通信和某些特定的控制命令。具体实现视平台和库的不同可能会有些变化。以下将介绍在C语言中如何使用XON字符进行相关操作。
定义XON常量
由于XON是一个控制字符，我们可以用定义常量的方式在代码中引用它。下面是一个示例代码：
#define XON 0x11 // ASCII的17，或Ctrl-Q
#define XOFF 0x13 // ASCII的19，或Ctrl-S
发送与接收XON字符
在实现串行通信的程序中，XON和XOFF字符经常与其他数据一起发送和接收。以下是一个简单的发送XON字符的例子：
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <termios.h>
void send_xon(int fd) {
unsigned char xon = XON;
write(fd, &xon, 1);
}
int main() {
// 打开串口设备
int fd = open("/dev/ttyS0", O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);
if(fd == -1) {
perror("open_port: Unable to open /dev/ttyS0 - ");
return -1;
}
// 设置串口参数
struct termios options;
tcgetattr(fd, &options);
cfsetispeed(&options, B9600);
cfsetospeed(&options, B9600);
tcsetattr(fd, TCSANOW, &options);
// 发送XON字符
send_xon(fd);
// 关闭串口
close(fd);
return 0;
}
上面的示例代码展示了如何在Unix环境下打开一个串口设备，并向其发送一个XON字符。
实际应用中的XON
流控制
最常见的应用是在数据流控制（Flow Control）中。在很多串行通信协议中，为了防止数据溢出，可以使用XON/XOFF字符来控制什么时候应该暂停发送数据以及什么时候应该恢复数据发送。
终端控制
除了数据流控制之外，XON/XOFF控制字符还常用于终端控制。例如，当我们在Unix或Linux终端下按Ctrl-S时，会发送XOFF字符，从而暂停终端输出；按Ctrl-Q时，会发送XON字符，恢复终端输出。
总结
XON是C语言和各种通讯协议中一个非常有用的控制字符，特别是在串行通讯中，可以很方便地实现数据流的控制。在具体编程实践中，通过理解和使用XON，我们可以更好地与各种硬件外设进行通信和控制。希望本文提供的信息能够帮助你更深入地理解并应用XON字符。