1. 引言
Linux串口读写是在Linux系统下进行串口通信的一种方法。串口通信在许多嵌入式设备中起着重要的作用，它允许设备与外部环境进行数据交换。在本篇文章中，我们将探究如何在Linux系统下进行串口读写，并了解其中的一些关键概念和步骤。
2. 理解串口
在开始之前，我们先来了解一下串口是什么。串口是一种用于数据通信的物理接口，它允许设备通过串行传输的方式发送和接收数据。在计算机中，串口通常通过一个连接器（如RS-232）与外部设备相连。通过串口，计算机可以和其他设备（如打印机、传感器等）进行通信。
3. Linux串口接口
Linux提供了一套API，也就是接口，用于在系统中进行串口通信。这些接口可以通过编程语言（如C语言）来调用，从而实现对串口的读写操作。在Linux系统中，串口设备文件通常被命名为“/dev/ttyS*”（对于9位序列型设备）或“/dev/ttyUSB*”（对于USB串口设备），其中*表示设备号。
3.1 打开串口
在使用串口之前，我们首先需要打开它。在Linux系统中，我们可以使用open函数来打开串口设备文件，并获得一个文件描述符（file descriptor）。这个文件描述符可以作为后续读写操作的参数。
int fd;
fd = open("/dev/ttyS0", O_RDWR | O_NOCTTY);
if (fd == -1) {
printf("Error opening serial port.\n");
return -1;
}
在上面的代码中，我们尝试打开串口设备文件“/dev/ttyS0”。如果打开成功，open函数会返回一个大于0的文件描述符；否则，返回-1表示出错。
3.2 配置串口
打开串口之后，我们还需要对其进行一些配置，以确保它能够正常工作。这些配置包括串口波特率（baud rate）、数据位（data bits）、校验位（parity bits）等。
在Linux系统中，我们可以使用termios结构来配置串口。termios结构定义了一系列与终端（包括串口）相关的属性。通过修改这些属性的值，我们可以配置串口的各种参数。
下面是一个配置串口的示例代码：
struct termios options;
// 获取当前串口属性
tcgetattr(fd, &options);
// 设置波特率为9600
cfsetispeed(&options, B9600);
cfsetospeed(&options, B9600);
// 设置数据位为8位
options.c_cflag |= CS8;
// 设置无校验位
options.c_cflag &= ~PARENB;
// 保存配置
tcsetattr(fd, TCSANOW, &options);
在上面的代码中，我们打开了一个名为“fd”的串口，然后获取了它的属性并保存在一个termios结构“options”中。接着，我们设置了波特率为9600，数据位为8位，无校验位，并将这些配置应用到该串口中。
4. 串口读写
配置好串口之后，我们可以开始进行读写操作。在Linux系统中，我们可以使用read函数和write函数来实现对串口的读写。
4.1 读取串口数据
要读取串口数据，我们需要使用read函数。这个函数将从串口中读取一定数量的数据，并存储到一个缓冲区中。
char buffer[255];
int bytes_read;
memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
bytes_read = read(fd, buffer, sizeof(buffer));
if (bytes_read == -1) {
printf("Error reading from serial port.\n");
return -1;
}
// 打印读取到的数据
printf("Read %d bytes: %s\n", bytes_read, buffer);
在上面的代码中，我们定义了一个缓冲区“buffer”，然后使用read函数从串口中读取数据，并将结果存储到缓冲区中。读取到的数据的字节数将存储在“bytes_read”变量中。最后，我们通过printf函数打印了读取到的数据。
4.2 写入串口数据
要写入串口数据，我们需要使用write函数。这个函数将一个缓冲区中的数据写入到串口中。
char* message = "Hello, world!";
int bytes_written;
bytes_written = write(fd, message, strlen(message));
if (bytes_written == -1) {
printf("Error writing to serial port.\n");
return -1;
}
printf("Written %d bytes\n", bytes_written);
在上面的代码中，我们定义了一个字符串“message”，然后使用write函数将它写入到串口中。写入的字节数将存储在“bytes_written”变量中。最后，我们通过printf函数打印了写入的字节数。
5. 总结
本文重点介绍了在Linux系统下进行串口读写的方法。我们首先了解了串口的定义和作用，然后介绍了如何在Linux系统中打开和配置串口。最后，我们演示了如何使用read函数和write函数进行串口读写。
通过本文的学习，你应该能够理解Linux串口读写的基本原理和步骤，并能够在Linux系统下进行串口通信的编程。