Linux中实现虚拟串口详解

1. 介绍

虚拟串口是一种将软件模拟成硬件串口的技术，它允许在计算机上运行的程序通过虚拟串口与外部设备进行通信。在Linux中，可以使用一些工具和驱动程序来实现虚拟串口的功能。

2. 使用socat工具创建虚拟串口

socat是一个强大的网络工具，可以在Linux中用于创建虚拟串口。以下是使用socat工具创建虚拟串口的步骤：

2.1 安装socat

在Ubuntu系统中，可以使用以下命令安装socat：

sudo apt-get install socat

2.2 创建虚拟串口

使用以下命令创建虚拟串口：

socat -d -d pty,raw,echo=0 pty,raw,echo=0

上述命令会创建两个虚拟串口，输出类似于：

2022/03/05 10:00:00 socat[12345] N PTY is /dev/pts/1

2022/03/05 10:00:00 socat[12345] N PTY is /dev/pts/2

其中/dev/pts/1和/dev/pts/2分别代表创建的两个虚拟串口。

3. 使用tty工具连接虚拟串口

一旦创建虚拟串口，可以使用tty工具来连接虚拟串口并进行通信。以下是使用tty工具连接虚拟串口的步骤：

3.1 安装tty工具

在Ubuntu系统中，可以使用以下命令安装tty工具：

sudo apt-get install tty

3.2 连接虚拟串口

使用以下命令连接虚拟串口：

tty /dev/pts/1

上述命令会将当前终端连接到虚拟串口/dev/pts/1上。

4. 使用串口通信库实现虚拟串口通信

除了使用socat和tty工具外，还可以使用串口通信库来实现虚拟串口通信。以下是使用串口通信库进行虚拟串口通信的步骤：

4.1 安装串口通信库

在Linux中，有许多串口通信库可供选择，如pyserial、termios等。根据需要安装相应的库。

4.2 使用串口通信库进行通信

使用串口通信库编写程序进行通信，以下是一个使用pyserial库进行虚拟串口通信的示例：

import serial
port = '/dev/pts/1'  # 虚拟串口路径
baudrate = 9600  # 波特率
ser = serial.Serial(port, baudrate)
ser.write(b'Hello, World!\n')  # 向虚拟串口发送数据
data = ser.read(10)  # 从虚拟串口读取10个字节的数据
ser.close()  # 关闭虚拟串口

上述代码使用pyserial库打开虚拟串口，并向虚拟串口发送数据，并从虚拟串口读取10个字节的数据。

5. 结论

通过socat工具、tty工具以及串口通信库，可以在Linux中实现虚拟串口的功能。虚拟串口在嵌入式系统开发、物联网等领域有着广泛的应用。