arm串口开发 java linux linux 串口 编程

文章目录

• 流程分析
• 一、打开串口

• 1.确认设备节点
• 2.测试打开串口
• 3.测试结果

• 二、串口初始化

• 概述
• 1.查看源码
• 2.读取当前串口参数值
• 3.修改当前串口波特率
• 4.获取当前串口波特率
• 5.清除当前串口缓冲区
• 6.串口配置参数

• 三、发送数据

• 1.示例代码
• 2.测试结果

• 四、接收数据

• 1.代码示例
• 2.测试结果

流程分析

打开串口，一般使用 open 函数，打开之后会返回句柄，这个句柄就可以提供给发送和接收函数使用。串口本质上也是字符设备，但是串口是属于一种比较特殊的字符设备。
初始化串口，串口需要配置波特率，数据位，校验位等等一系列的参数，初始化的过程掌握了，发送和接收都比较容易实现。虽然初始化比较麻烦，但是无论是在 window 下还是在 linux下，串口的初始化都是很容易找到例程的。个人建议只要能够读懂代码，根据实际需求进行验
证和配置即可。
发送和接收数据，前面提到过串口是属于字符设备的，可以使用 read 函数和 write 函数实
现。
关闭，使用函数 close 即可关闭串口。

一、打开串口

1.确认设备节点

在几乎所有的 Linux 系统中，在 dev 目录下都会有 tty*的设
备节点，如下图所示，启动开发板，在超级终端中，进入 dev 目录，输入查找命令

cd /dev/
ls tty*

如上图所示，有多种形式的设备节点，在 4412 开发板中，设备节点使用的是 ttySAC*系列，即 ttySAC0，ttySAC1，ttySAC2，ttySAC3。

iTOP-4412 开发板可以支持 4 个串口，方便用户使用的除了控制台（超级终端使用的串口）以外，精英版靠近麦克和耳机的串口，也是可以直接拿来使用的。

精英版靠近耳机和麦克的串口对应的设备节点是“ttySAC3

2.测试打开串口

#include <stdio.h>

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>

void main(){
	int fd;
	char *uart3 = "/dev/ttySAC3"; // 设备节点
	
	if((fd = open(uart3,O_RDWR|O_CREAT,0777))<0){  // 打开这个文件，没有这个文件创建这个文件 权限为777
		printf("open %s failed!\n",uart3);
	}
	else{
		printf("open %s is success!\n",uart3);
	}
	
	close(fd);
}

3.测试结果

二、串口初始化

概述

1.查看源码

2.读取当前串口参数值

在实际应用中，一般用于先确认该串口是否能够配置，做检测用

需要用到头文件 “#include <termios.h>”和“#include <unistd.h>”。
函数原型为 int tcgetattr(int fd, struct termios *termios_p)。
参数 1：fd 是 open 返回的文件句柄。
参数 2：*termios_p 是前面介绍的结构体。
使用这个函数前可以先定义一个 termios 结构体，用于存储旧的参数

3.修改当前串口波特率

函数 cfsetispeed 和 cfsetospeed 用于修改串口的波特率，函数 cfgetispeed 和cfgetospeed 可以用于获取当前波特率。在实际应用中，这个经常需要用到，例如修改默认的波特率。

波特率相关的函数需要用到头文件“#include <termios.h>”和“#include <unistd.h>”。
先介绍设置波特率的函数。
函数原型 int cfsetispeed(struct termios *termios_p, speed_t speed);
参数 1：*termios_p 是前面介绍的结构体。
参数 2：speed 波特率，常用的 B2400，B4800，B9600，B115200，B460800 等等。
执行成功返回 0，失败返回-1
函数原型 int cfsetospeed(struct termios *termios_p, speed_t speed);
参数 1：*termios_p 是前面介绍的结构体。
参数 2：speed 波特率，常用的 B2400，B4800，B9600，B115200，B460800 等等。
执行成功返回 0，失败返回-1

4.获取当前串口波特率

函数原型为 speed_t cfgetispeed(const struct termios *termios_p)。用于读取当前串
口输入的波特率。
参数 1：*termios_p 是前面介绍的结构体。
返回值为 speed_t。
函数 speed_t cfgetospeed(const struct termios *termios_p)。这个函数用于读取当前
输出的波特率。
参数 1：*termios_p 是前面介绍的结构体。
返回值为 speed_t 类型，当前波特率。

5.清除当前串口缓冲区

函数 tcflush 用于清空串口中没有完成的输入或者输出数据。在接收或者发送数据的时候，串口寄存器会缓存数据，这个函数用于清除这些数据

原型为 int tcflush(int fd, int queue_selector);
参数 1：fd 是 open 返回的文件句柄。
参数 2：控制 tcflush 的操作。
有三个常用数值，TCIFLUSH 清除正收到的数据，且不会读取出来；TCOFLUSH 清除正
写入的数据，且不会发送至终端；TCIOFLUSH 清除所有正在发生的 I/O 数据。
执行成功返回 0，失败返回-1

6.串口配置参数

前面介绍了读取串口配置参数的函数，tcsetattr 函数是设置参数的函数

原型为 int tcsetattr(int fd, int optional_actions,const struct termios *termios_p);
参数 1：fd 是 open 返回的文件句柄。
参数 2：optional_actions 是参数生效的时间。
有三个常用的值：TCSANOW：不等数据传输完毕就立即改变属性；TCSADRAIN：等待
所有数据传输结束才改变属性；TCSAFLUSH：清空输入输出缓冲区才改变属性。
参数 3：*termios_p 在旧的参数基础上修改的后的参数。
执行成功返回 0，失败返回-1
一般在初始化最后会使用这个函数。

三、发送数据

1.示例代码

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <termios.h>
#include <errno.h>

int set_opt(int,int,int,char,int);
void main()
{
	int fd,wr_static,i=10;
	char *uart3 = "/dev/ttySAC3";
	char *buffer = "hello world!\n";  // 要发送的数据
	
	printf("\r\nitop4412 uart3 writetest start\r\n");
	
	if((fd = open(uart3, O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY))<0){
		printf("open %s is failed",uart3);
	}
	else{
		printf("open %s is success\n",uart3);
		set_opt(fd, 115200, 8, 'N', 1);   // 配置串口3
		while(i--)  // i= 10 执行10遍
		{
			wr_static = write(fd,buffer, strlen(buffer)); // 发送数据
			if(wr_static<0)  // 返回的字节数  失败返回-1
				printf("write failed\n");
			else{
				printf("wr_static is %d\n",wr_static);
			}
			sleep(1);
		}
	}
	close(fd);
}


int set_opt(int fd,int nSpeed, int nBits, char nEvent, int nStop)
{
	struct termios newtio,oldtio;
	if  ( tcgetattr( fd,&oldtio)  !=  0) { 
		perror("SetupSerial 1");
		return -1;
	}
	bzero( &newtio, sizeof( newtio ) );
	newtio.c_cflag  |=  CLOCAL | CREAD;
	newtio.c_cflag &= ~CSIZE;

	switch( nBits )
	{
	case 7:
		newtio.c_cflag |= CS7;
		break;
	case 8:
		newtio.c_cflag |= CS8;
		break;
	}

	switch( nEvent )
	{
	case 'O':
		newtio.c_cflag |= PARENB;
		newtio.c_cflag |= PARODD;
		newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);
		break;
	case 'E': 
		newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);
		newtio.c_cflag |= PARENB;
		newtio.c_cflag &= ~PARODD;
		break;
	case 'N':  
		newtio.c_cflag &= ~PARENB;
		break;
	}

	switch( nSpeed )
	{
	case 2400:
		cfsetispeed(&newtio, B2400);
		cfsetospeed(&newtio, B2400);
		break;
	case 4800:
		cfsetispeed(&newtio, B4800);
		cfsetospeed(&newtio, B4800);
		break;
	case 9600:
		cfsetispeed(&newtio, B9600);
		cfsetospeed(&newtio, B9600);
		break;
	case 115200:
		cfsetispeed(&newtio, B115200);
		cfsetospeed(&newtio, B115200);
		break;
	case 460800:
		cfsetispeed(&newtio, B460800);
		cfsetospeed(&newtio, B460800);
		break;
	default:
		cfsetispeed(&newtio, B9600);
		cfsetospeed(&newtio, B9600);
		break;
	}
	if( nStop == 1 )
		newtio.c_cflag &=  ~CSTOPB;
	else if ( nStop == 2 )
	newtio.c_cflag |=  CSTOPB;
	newtio.c_cc[VTIME]  = 0;
	newtio.c_cc[VMIN] = 0;
	tcflush(fd,TCIFLUSH);
	if((tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio))!=0)
	{
		perror("com set error");
		return -1;
	}
//	printf("set done!\n\r");
	return 0;
}

2.测试结果

四、接收数据

1.代码示例

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <termios.h>
#include <errno.h>

int set_opt(int,int,int,char,int);
//"/dev/ttySAC3"是con2，靠近耳机接口的串口
void main()
{
	int fd,nByte;
	char *uart3 = "/dev/ttySAC3";
	char buffer[512]; // 接收数据的数组
	char *uart_out = "please input\r\n";
	memset(buffer, 0, sizeof(buffer));  // 清空数组
	if((fd = open(uart3, O_RDWR|O_NOCTTY))<0)
		printf("open %s is failed",uart3);
	else{
		set_opt(fd, 115200, 8, 'N', 1);  // 配置波特率
		write(fd,uart_out, strlen(uart_out));  // 发送数据
		while(1){
			while((nByte = read(fd, buffer, 512))>0){  //接收数据 最多接收512个
				buffer[nByte+1] = '\0';			
				write(fd,buffer,strlen(buffer));
				memset(buffer, 0, strlen(buffer));
				nByte = 0;
			}
		}
	}
}

int set_opt(int fd,int nSpeed, int nBits, char nEvent, int nStop)
{
	struct termios newtio,oldtio;
	if  ( tcgetattr( fd,&oldtio)  !=  0) { 
		perror("SetupSerial 1");
		return -1;
	}
	bzero( &newtio, sizeof( newtio ) );
	newtio.c_cflag  |=  CLOCAL | CREAD;
	newtio.c_cflag &= ~CSIZE;

	switch( nBits )
	{
		case 7:
			newtio.c_cflag |= CS7;
			break;
		case 8:
			newtio.c_cflag |= CS8;
			break;
	}

	switch( nEvent )
	{
	case 'O':
		newtio.c_cflag |= PARENB;
		newtio.c_cflag |= PARODD;
		newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);
		break;
	case 'E': 
		newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);
		newtio.c_cflag |= PARENB;
		newtio.c_cflag &= ~PARODD;
		break;
	case 'N':  
		newtio.c_cflag &= ~PARENB;
		break;
	}

	switch( nSpeed )
	{
		case 2400:
			cfsetispeed(&newtio, B2400);
			cfsetospeed(&newtio, B2400);
			break;
		case 4800:
			cfsetispeed(&newtio, B4800);
			cfsetospeed(&newtio, B4800);
			break;
		case 9600:
			cfsetispeed(&newtio, B9600);
			cfsetospeed(&newtio, B9600);
			break;
		case 115200:
			cfsetispeed(&newtio, B115200);
			cfsetospeed(&newtio, B115200);
			break;
		case 460800:
			cfsetispeed(&newtio, B460800);
			cfsetospeed(&newtio, B460800);
			break;
		default:
			cfsetispeed(&newtio, B9600);
			cfsetospeed(&newtio, B9600);
			break;
	}
	if( nStop == 1 )
		newtio.c_cflag &=  ~CSTOPB;
	else if ( nStop == 2 )
		newtio.c_cflag |=  CSTOPB;
		newtio.c_cc[VTIME]  = 0;
		newtio.c_cc[VMIN] = 0;
		tcflush(fd,TCIFLUSH);
	if((tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio))!=0)
	{
		perror("com set error");
		return -1;
	}
	
	//	printf("set done!\n\r");
	return 0;
}

2.测试结果