Linux下串口通信编程实战-猿码集

一、引言

串口通信是电脑与外部设备之间进行数据交互的一种常见方式，本文将介绍如何在Linux下进行串口通信编程。通过本文的实战演示，读者将学会在Linux系统中使用C语言进行串口通信的基本操作，包括串口的初始化、数据的发送与接收等。

二、Linux串口设备

2.1 串口设备文件

在Linux系统中，串口设备对应于设备文件/dev/ttySx或/dev/ttyUSBx，其中x表示串口的编号。使用串口通信前，需要确定要操作的具体串口设备文件。

2.2 串口设备的属性

每个串口设备都有一组属性，包括波特率、数据位、校验位、停止位等。在进行串口通信前，需要根据具体需求设置好串口设备的属性。

三、串口通信编程步骤

3.1 打开串口设备

要操作串口设备，首先需要使用open函数打开串口设备文件，函数原型为：

int open(const char *pathname, int flags);

其中pathname为串口设备文件的路径，flags表示打开方式，常用的有O_RDWR（读写方式）和O_NOCTTY（不将该设备作为控制终端）。

打开串口设备成功后，open函数会返回一个非负整数，即文件描述符，后续对该串口设备的操作都通过该文件描述符进行。

3.2 配置串口属性

在打开了串口设备之后，接下来需要配置串口的属性，包括波特率、数据位、校验位、停止位等。要进行串口属性的配置，可以使用Linux提供的termios库函数。

先定义一个termios结构体，并使用tcgetattr函数获取当前串口设备的属性：

struct termios options;
tcgetattr(fd, &options);

然后根据具体需求修改属性：

options.c_cflag |= (CLOCAL | CREAD);  // 允许本地连接，启用接收器
options.c_cflag &= ~CSIZE;  // 清除数据位设置
options.c_cflag |= CS8;  // 设置数据位为8位
options.c_cflag &= ~PARENB;  // 不进行奇偶校验
options.c_cflag &= ~CSTOPB;  // 1位停止位
cfsetispeed(&options, B9600);  // 设置输入波特率
cfsetospeed(&options, B9600);  // 设置输出波特率
tcsetattr(fd, TCSANOW, &options);  // 应用属性设置

通过上述代码可以设置波特率为9600，数据位为8位，无奇偶校验，1位停止位。其它属性的设置方法和对应的常量可以在termios.h头文件中查询到。

3.3 读取串口数据

对于串口通信来说，读取数据和写入数据是两个基本操作。要从串口中读取数据，可以使用read函数，函数原型为：

ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);

其中fd为串口设备的文件描述符，buf为用来存储读取数据的缓冲区，count为要读取的数据长度。

读取数据的示例代码如下：

char buf[255];
ssize_t len = read(fd, buf, sizeof(buf));
if (len > 0) {
    // 读取成功
    // 进行后续处理
}

通过read函数可以将从串口中读取的数据保存在buf数组中，并返回实际读取的字节数。在接收到数据后可以根据实际需求进行后续处理。

3.4 发送串口数据

要向串口设备发送数据，可以使用write函数，函数原型为：

ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);

其中fd为串口设备的文件描述符，buf为要发送的数据缓冲区，count为要发送的数据长度。

发送数据的示例代码如下：

const char *msg = "Hello, serial port!";
ssize_t len = write(fd, msg, strlen(msg));
if (len > 0) {
    // 发送成功
    // 进行后续处理
}

通过write函数可以将buf中的数据发送到串口设备中，并返回实际发送的字节数。在数据发送完毕后可以根据实际需求进行后续处理。

四、总结

本文介绍了在Linux下进行串口通信编程的步骤。通过对串口设备的打开、属性配置以及数据读写等操作，可以实现与外部设备的数据交互。在实际的应用中，可以通过串口通信实现与各种传感器、外围设备的数据采集与控制。希望本文能够对读者在Linux下进行串口通信编程提供一定的帮助。

Linux下串口通信编程实战