Linux串口通信詳解

一、串口通信概述

串口通信是計算機與外部設備之間進行數據交換的一種方式，其中串行通信模式是一種比較常見的方式。與並行通信不同，串行通信是一次只傳輸一個比特位。串口通信通常使用串行通信模式，數據可以通過串口端口傳輸，從而與外部設備進行交互。而在Linux中，串口通信是通過終端來實現的。

二、Linux中的串口編程

在Linux中進行串口編程，首先需要打開串口，也就是打開對應的終端設備。然後需要設置串口相關的參數，比如波特率、數據位、停止位、校驗位等等。在設置完參數之後，就可以進行讀寫串口數據了。下面是一個簡單的Linux串口編程示例：

#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、配置串口參數

在進行串口通信之前，需要先配置串口參數。串口參數包括波特率、數據位、停止位、校驗位等等。在Linux中，可以使用termios庫中的結構體和函數來配置串口參數。

其中，波特率是在計算機和外部設備之間傳輸數據的速度，數據位指每個字符佔用的比特位數，停止位用於將每個字符的最後一個比特位標記為1，校驗位用於檢查數據是否被損壞。

下面是一個實例，展示如何設置串口參數：

struct termios options;

// 獲取終端參數
tcgetattr(fd, &options);

// 設置本地連接和接收使能
options.c_cflag |= CLOCAL | CREAD;

// 設置數據位為8位
options.c_cflag &= ~CSIZE;
options.c_cflag |= CS8;

// 設置無校驗位
options.c_cflag &= ~PARENB;

// 設置停止位
options.c_cflag &= ~CSTOPB;

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

// 設置終端參數
tcsetattr(fd, TCSANOW, &options);

四、讀寫串口數據

通常情況下，都是通過read()和write()函數來進行串口數據的讀寫。下面是一個實例程序，展示如何讀取來自串口的數據：

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);

下面是一個實例程序，展示如何從計算機向外設發送數據：

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、總結

Linux中的串口編程需要打開串口、設置串口參數，並進行數據的讀寫。這些都需要使用termios庫中的函數和結構體來完成。通過本文所介紹的示例程序，讀者可以加深對Linux串口編程的理解。