1. 概述
Linux下的串口编程是指在Linux系统中通过串口接口实现与其他串口设备的通信。串口通信在嵌入式系统中广泛应用，可以与传感器、单片机等设备进行数据交互。本文将介绍如何使用C语言编程在Linux下实现串口通信。
2. 硬件连接
在进行Linux下的串口编程前，首先需要进行硬件的连接。将一个串口设备的TX（发送）引脚与另一个串口设备的RX（接收）引脚相连，同时将两者的地线连接起来，从而建立起串口的通信链路。
3. 打开串口
要进行串口通信，首先需要打开相应的串口设备。在Linux下，串口设备以类似于文件的形式存在于/dev目录下。通过open函数可以打开串口设备，得到一个文件描述符，用于后续的读写操作。
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <termios.h>
int open_serial_port(const char *port)
{
int fd;
fd = open(port, O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);
if (fd == -1) {
// 打开失败，打印错误信息
return -1;
}
// 设置串口属性
struct termios options;
tcgetattr(fd, &options);
cfsetispeed(&options, B9600);
cfsetospeed(&options, B9600);
options.c_cflag |= (CLOCAL | CREAD);
options.c_cflag &= ~PARENB;
options.c_cflag &= ~CSTOPB;
options.c_cflag &= ~CSIZE;
options.c_cflag |= CS8;
tcsetattr(fd, TCSANOW, &options);
return fd;
}
以上代码打开了一个串口设备，并通过tcgetattr和tcsetattr函数设置了串口属性。其中B9600表示波特率为9600bps，CLOCAL和CREAD分别表示忽略调制解调器信号线和启用接收器。
4. 读写串口数据
打开串口设备后，就可以进行读写操作了。下面分别介绍如何读取和写入串口数据。
4.1 读取串口数据
读取串口数据可以使用read函数，该函数从串口设备中读取指定长度的字节数据。
ssize_t read_serial_port(int fd, void *buf, size_t count)
{
ssize_t ret;
ret = read(fd, buf, count);
if (ret == -1) {
// 读取失败，打印错误信息
return -1;
}
return ret;
}
以上代码使用read函数从串口设备中读取数据，并将读取到的数据存储到buf指向的缓冲区中。
4.2 写入串口数据
写入串口数据可以使用write函数，该函数将指定长度的字节数据写入到串口设备中。
ssize_t write_serial_port(int fd, const void *buf, size_t count)
{
ssize_t ret;
ret = write(fd, buf, count);
if (ret == -1) {
// 写入失败，打印错误信息
return -1;
}
return ret;
}
以上代码使用write函数将buf指向的数据写入到串口设备中。
5. 关闭串口
在完成串口通信后，需要将串口设备关闭，释放相关资源。
void close_serial_port(int fd)
{
close(fd);
}
6. 示例
下面是一个简单的例子，演示如何在Linux下实现串口通信。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <termios.h>
int main()
{
int fd;
char data[] = "Hello, serial!";
char buff[64];
fd = open_serial_port("/dev/ttyS0");
if (fd == -1) {
printf("Failed to open serial port\n");
return -1;
}
// 写入数据
write_serial_port(fd, data, strlen(data));
// 读取数据
read_serial_port(fd, buff, sizeof(buff));
printf("Received: %s\n", buff);
close_serial_port(fd);
return 0;
}
以上代码打开了/dev/ttyS0串口设备，并向设备中写入"Hello, serial!"，然后从设备中读取数据并打印出来。
7. 总结
本文介绍了在Linux下使用C语言进行串口编程的基本步骤。通过打开串口设备、设置串口属性、读写串口数据以及关闭串口设备，可以实现与其他串口设备的通信。希望本文对你在Linux下进行串口编程有所帮助。