Linux串口通信详解

一、串口通信概述

串口通信是计算机与外部设备之间进行数据交换的一种方式，其中串行通信模式是一种比较常见的方式。与并行通信不同，串行通信是一次只传输一个比特位。串口通信通常使用串行通信模式，数据可以通过串口端口传输，从而与外部设备进行交互。而在Linux中，串口通信是通过终端来实现的。

二、Linux中的串口编程

在Linux中进行串口编程，首先需要打开串口，也就是打开对应的终端设备。然后需要设置串口相关的参数，比如波特率、数据位、停止位、校验位等等。在设置完参数之后，就可以进行读写串口数据了。下面是一个简单的Linux串口编程示例：

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

int main()
{
    int fd;
    struct termios options;

    fd = open("/dev/ttyS0", O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);
    if (fd < 0)
    {
        perror("open");
        exit(1);
    }

    tcgetattr(fd, &options);

    options.c_cflag |= CLOCAL | CREAD;
    options.c_cflag &= ~CSIZE;
    options.c_cflag |= CS8;

    options.c_cflag &= ~PARENB;
    options.c_cflag &= ~CSTOPB;

    cfsetispeed(&options, B9600);
    cfsetospeed(&options, B9600);

    tcsetattr(fd, TCSANOW, &options);

    char buf[10];
    int n = read(fd, buf, sizeof(buf));
    if (n < 0)
    {
        perror("read");
        exit(1);
    }
    printf("read %d bytes: %s\n", n, buf);

    close(fd);

    return 0;
}

三、配置串口参数

在进行串口通信之前，需要先配置串口参数。串口参数包括波特率、数据位、停止位、校验位等等。在Linux中，可以使用termios库中的结构体和函数来配置串口参数。

其中，波特率是在计算机和外部设备之间传输数据的速度，数据位指每个字符占用的比特位数，停止位用于将每个字符的最后一个比特位标记为1，校验位用于检查数据是否被损坏。

下面是一个实例，展示如何设置串口参数：

struct termios options;

// 获取终端参数
tcgetattr(fd, &options);

// 设置本地连接和接收使能
options.c_cflag |= CLOCAL | CREAD;

// 设置数据位为8位
options.c_cflag &= ~CSIZE;
options.c_cflag |= CS8;

// 设置无校验位
options.c_cflag &= ~PARENB;

// 设置停止位
options.c_cflag &= ~CSTOPB;

// 设置波特率
cfsetispeed(&options, B9600);
cfsetospeed(&options, B9600);

// 设置终端参数
tcsetattr(fd, TCSANOW, &options);

四、读写串口数据

通常情况下，都是通过read()和write()函数来进行串口数据的读写。下面是一个实例程序，展示如何读取来自串口的数据：

char buf[10];
int n = read(fd, buf, sizeof(buf));
if (n < 0)
{
    perror("read");
    exit(1);
}
printf("read %d bytes: %s\n", n, buf);

下面是一个实例程序，展示如何从计算机向外设发送数据：

char buf[] = "Hello, world!";
int n = write(fd, buf, sizeof(buf));
if (n < 0)
{
    perror("write");
    exit(1);
}
printf("write %d bytes: %s\n", n, buf);

五、总结

Linux中的串口编程需要打开串口、设置串口参数，并进行数据的读写。这些都需要使用termios库中的函数和结构体来完成。通过本文所介绍的示例程序，读者可以加深对Linux串口编程的理解。