第8讲-ARM-Linux串口通信程序设计讲课稿.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第8讲 ARM-Linux串口通信程序设计,串行通信方式,每次传送一个,bit,的通信方式，字符被分成一串,bits,来传输。,串行数据的速度通常用每秒传输的字节数,bits-per-second(bps),或者波特率,(baud),表示。,串口设备,计算机发展历史中，串口广泛用于连接外设；虽然速度慢，却现在仍然广泛使用,某些计算机使用称为,UART,（,Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,，通用异步接收,/,发送装置）的集成电路来作为串口设备。它完成计算机内并行数据和设备端口串行数据的转换（输入输出,FIFO,）；并且可以自动地处理数据的时序。而某些低端设备则会让,CPU,直接来传送数据。,RS-232,RS-232,是,EIA(Electronic Industries Association),定义的串行通信的电器接口,.,分为,DB-9,和,DB-25,两种接口。,DB-9,定义,RS-232,DB-25,定义,串行异步通信格式,异步模式：,空闲时串口一直是,1,；当有数据时，总是以一个,start,位开始，,start,位是,0,；串口随时可进行传输，不需时钟也不用定义同步帧头帧尾，故称异步通信,在,start,（,0,）之后，字符编码可以是,7bits,或者,8bits,之后可能有,parity,奇偶校验位和,stop,停止位（,1,，,1.5,或者,2 bits,）,所以通常用,8-N-1,、,7-E-1,等方式来描述,流控,两个串口设备之间，可能因为链路差异等原因，需要进行数据流的协调，一般两种方法：,软件流控：以,XON,（八进制,021,）标示开始，以,XOFF,（八进制,023,）标示结束,硬件流控：,RTS,（发送方准备好发出,Ready to Send),和,CTS,（接收方准备好发出,Clear to Sent,）握手信号,Linux,下访问串口,设备文件,Linux,下设备是以设备文件方式来访问的，串口也是如此。在linux系统下面，每一个串口设备都有设备文件与其关联，设备文件位于系统的/dev目录下面。如linux下的/ttyS0，/ttyS1分别表示的是串口1和串口2。,头文件,#include /*标准输入输出定义*/,#include /*标准函数库定义*/,#include /*Unix 标准函数定义*/,#include/*,数据类型定义,*/,#include,/*,文件属性定义,*/,#include /*文件控制定义*/,#include /*POSIX 终端控制定义*/,#include /*错误号定义*/,#include /*字符串功能函数*/,串口程序相关函数,串口参数设定和文件操作的几个重要函数,函数名,描述,举例,open,打开串口文件,open(/dev/ttyS0,O_RDWR),tcgetattr,保存当前串口设置,tcgetattr(fd,&oldtio),tcsetattr,设置串口参数,tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio),read,从串口中读数据,read(fd,buff,Len),tcflush,清除串口缓冲区,tcflush(fd,TCIFLUSH);,write,向串口中写数据,write(fd,buffer,Length),close,关闭串口文件,close(fd);,打开串口,int open（“DE_name”，int open_Status）,参数说明：,（1）.DE_name：要打开的设备文件名,比如要打开串口1，即为/dev/ttyS0。,（2）.,open,_Status：文件打开方式，可采用下面的文件打开模式,；,函数返回值：成功返回文件描述符，如果失败返回-1,参数,说明,O_RDONLY,以只读方式打开文件,O_WRONLY,以只写方式打开文件,O_RDWR,以读写方式打开文件,O_APPEND,写入数据时添加到文件末尾,O_CREATE,如果文件不存在则产生该文件，使用该标志需要设置访问权限位mode_t,O_EXCL,指定该标志，并且指定了O_CREATE标志，如果打开的文件存在则会产生一个错误,O_TRUNC,如果文件存在并且成功以写或者只写方式打开，则清除文件所有内容，使得文件长度变为0,O_NOCTTY,如果打开的是一个终端设备，这个程序不会成为对应这个端口的控制终端，如果没有该标志，任何一个输入，都将影响进程。,O_NONBLOCK,如果指定该标志，进程将一直在休眠状态，直到DCD信号线为0int fd;/*文件描述符*/,fd=open(/dev/ttyS0,O_RDWR|0_NOCTTY)；/*以读写方式打开设备*/,if(fd=-1),perror(open,ttyS0,/n！)；/*打开失败时的错误提示*/,close(fd);,参数说明：,fd：文件描述符,函数返回值：成功返回0，失败返回-1。,关闭串口,串口配置与终端标准结构体,配置串口主要通过,tcgetattr(),和,tcsetattr(),这两个函数。他们均使用一个结构体，该结构体对终端的输入、输出、硬件特性、控制协议等方面进行了定义，具体定义形式如下：,struct termios,tcflag_t c_iflag;,输入参数,tcflag_t c_oflag;,输出参数,tcflag_t c_cflag;,控制参数,tcflag_t c_lflag;,本地模式,cc_t c_line;,行控制,cc_t c_ccNCCS;,控制字符,;,终端标准结构体说明,其中参数：,c_iflag,输入参数设置；,c_oflag,输出参数设置；,c_cflag,设置决定终端硬件特性的控制标志，包括数据位宽度、停止位、奇偶校验位等,c_lflag,存放本地模式,(,与用户交互）设置,c_cc,用来控制数据发送到调用程序的方式,输入选项,c_iflag,注：,NL=new line,输出选项,c_oflag,控制选项,c_cflag,c_lflag,c_cc,Cflag,设置举例,No parity(8N1),options.c_cflag/,关闭校验,options.c_cflag /,设置停止位,options.c_cflag /,设置数据位,options.c_cflag|=CS8;,Even parity(7E1),options.c_cflag|=PARENB;/,开启校验,options.c_cflag/,偶校验模式,options.c_cflag,options.c_cflag,options.c_cflag|=CS7;,串口设置函数,tcsetattr,int tcsetattr（int fd，int opt_DE，*ptr）该函数用来设置终端控制属性，其参数说明如下：,fd：待操作的文件描述符,opt_DE：选项值，有三个选项以供选择：,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,*ptr：指向termios结构的指针,函数返回值：成功返回0，失败返回1。,tcgetattr,int tcgetattr（int fd，*ptr）该函数用来获取终端控制属性，它把串口的默认设置赋给了termios数据数据结构，其参数说明如下：,fd：待操作的文件描述符,*ptr：指向termios结构的指针,函数返回值：成功返回0，失败返回1。,tcflush,int tcflush（int f,d,，int quene）,参数,说明：,quene取值及含义:,*TCIFLUSH 清除输入队列,*TCOFLUSH 清除输出队列,*TCIOFLUSH 清除输入、输出队列,举例：tcflush（fd，TCIOFLUSH）;,另加的说明：在打开串口后，用户其实已经可以开始从串口读取数据了，但如果用户没有读取，数据将被将保存在缓冲区里。如果用户不想要开始的一段数据，或者发现缓冲区数据有误，可以使用这个函数将缓冲区清空。,应用举例：tcflush(fd,TCIOFLUSH);,sleep(2);,read_len=read(fd,buff,10);,终端速度控制cfgetispeed,cfgetospeed,cfsetispeed,cfsetospeed,获取和设置输入、输出速度函数：,int cfgetispeed(struct termios*tp),；,int cfsetispeed(struct termios*tp,speed_t speed),；,int cfgetospeed(struct termios*tp),；,int cfsetospeed(struct termios*tp,speed_t speed),；,速度定义,波特率的设置定义在,例如,B4800-,4800,B9600-,9600,B19200-,19200,B38400-,38400,B57600-,57600,B115200-,115200,速度设置举例,#include /头文件定义,.,struct termios opt；/*定义指向termios 结构类型的指针opt*/,cfsetispeed(&opt，B9600)；/*指定输入波特率，9600bps*/,cfsetospeed(&opt，B9600)；/*指定输出波特率，9600bps*/,读操作,串口读操作,read(),（接收端）,用open函数打开设备文件，函数返回一个文件描述符(file descriptors,fd)，通过文件描述符来访问文件。函数原型如下：,int read(int fd,*buffer,length)；,参数说明：,（1）.int fd：文件描述符,（2）.*buffer：数据缓冲区,（3）.length：要读取的字节数,函数返回值：,读操作成功读取返回读取的字节数，失败则返回-1。,串口写操作,write(),（发送端）,函数原型如下：,write(int fd,*buffer,length);,参数说明：,（1）.fd：文件描述符,（2）.*buffer：存储写入数据的数据缓冲区,（3）.length：写入缓冲去的数据字节数,函数返回值：,成功返回写入数据的字节数,该值通常等于length，如果写入失败返回-1。,写操作,发送数据,char buffer1024;,int Length;,int nByte;,nByte=write(fd,buffer,Length),读取串口数据,char buff1024;,int Len;,int readByte,；,readByte=read(fd,buff,Len);,实例,此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢,