Linux串口通信编程指南

1. Linux串口通信编程指南

本文将介绍如何在Linux操作系统上进行串口通信的编程指南。串口通信是一种常用的数据传输方式，特别适用于需要长距离传输数据或稳定传输数据的场景。在Linux上进行串口通信编程，可以利用操作系统提供的串口设备接口，实现数据的发送和接收。

1.1 串口通信基础知识

在开始串口通信编程之前，有一些基础的串口通信知识是必须了解的。其中包括波特率、数据位、校验位、停止位等。波特率是指每秒传输的位数，是串口通信中最重要的参数之一。通过波特率的设置，可以控制数据的传输速度。

另外，数据位指每个数据字节中的位数，可以设置为5、6、7或8位。校验位用于校验数据的正确性，常用的校验方式有奇偶校验和无校验两种。停止位用于标记数据传输的结束，典型的停止位设置为1位。

1.2 Linux串口设备接口

在Linux操作系统中，串口设备一般被表示为文件。常见的串口设备文件包括/dev/ttyS0、/dev/ttyS1等。我们可以通过打开这些设备文件进行数据的读写。在进行串口通信编程前，需要先打开串口设备，并配置相关的参数，如波特率、数据位、校验位等。

下面是一个示例代码，展示如何打开串口设备并进行配置：

#include<stdio.h>
#include<fcntl.h>
#include<termios.h>
int open_serial_port(const char *device)
{
    int fd;
    fd = open(device, O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);
    if (fd == -1) {
        perror("open_serial_port: Unable to open device");
        return -1;
    }
    // 配置串口参数
    struct termios options;
    tcgetattr(fd, &options);
    cfsetispeed(&options, B9600);
    cfsetospeed(&options, B9600);
    options.c_cflag |= (CLOCAL | CREAD);
    options.c_cflag &= ~CRTSCTS; // 禁用硬件流控制
    options.c_cflag &= ~PARENB; // 无校验位
    options.c_cflag &= ~CSTOPB; // 1个停止位
    options.c_cflag &= ~CSIZE;
    options.c_cflag |= CS8; // 8个数据位
    options.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG);
    options.c_iflag &= ~(IXON | IXOFF | IXANY);
    options.c_oflag &= ~OPOST;
    tcsetattr(fd, TCSANOW, &options);
    return fd;
}

1.3 串口数据的读写

在打开串口设备并成功配置参数后，就可以进行串口数据的读写了。通过读写串口设备文件，可以实现与外部设备的通信。在读取串口数据时，可以使用read系统调用函数从串口设备中读取指定长度的数据。同样，使用write函数可以将数据写入到串口设备。

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
int read_serial_port(int fd, char *buffer, int length)
{
    int bytes_read;
    bytes_read = read(fd, buffer, length);
    if (bytes_read > 0) {
        printf("Read %d bytes from serial port: %s\n", bytes_read, buffer);
    } else {
        perror("read_serial_port: Unable to read from device");
    }
    return bytes_read;
}
int write_serial_port(int fd, const char *buffer, int length)
{
    int bytes_written;
    bytes_written = write(fd, buffer, length);
    if (bytes_written > 0) {
        printf("Wrote %d bytes to serial port\n", bytes_written);
    } else {
        perror("write_serial_port: Unable to write to device");
    }
    return bytes_written;
}

2. 总结

本文介绍了Linux上进行串口通信编程的基本方法。通过打开串口设备并配置相关参数，可以实现与外部设备的数据交换。通过读写串口设备文件，可以进行数据的接收和发送。然而，需要注意的是，串口通信编程需要考虑的因素较多，包括波特率、数据位、校验位、停止位等。正确配置这些参数，才能实现稳定和可靠的串口通信。