linux串口编程(实验二).ppt

1/30 Linux下串口程序设计 2 嵌入式系统设计实验二 n实验时间 n1班10月27日 19：00 21：25 n2班10月28日 08：00 10：25 n实验内容 n串行端口程序设计（2.3必做，并提交实验报告） n第二章 其他实验（选做） n实验报告提交 n时间：下周实验之前 n提交方式： 发送到邮箱： (1班)， (2班), 文件命名：学号+姓名+实验二.doc 邮件主题：嵌入式系统设计实验二 3 串行端口程序设计 n实验步骤 n1.阅读理解源码 n源码位置：expbasic03_tty n阅读源码方法 nLinux下使用vi编辑器（Linux、VI常用命令参考实 验指导书第七章附录7.1、7.2） nwindows下使用SourceInsight软件 n2.编译应用程序 4 串行端口程序设计 n实验步骤 n3.下载调试 n切换到minicom 终端窗口，使用NFS mount 开发主机的/arm2410s 到 /host 目录：mount t nfs o nolock 34:/arm2410s /host n开发板中串口设备位于/dev/tts/下，没有ttyS0这个设备，所以需要建立一 个连接，方法如下： cd /dev ln sf /dev/tts/0 ttyS0 n进入expbasic03_tty 目录，运行term，观察运行结果的正确性。 实验目的 n 了解在 linux 环境下串行程序设计的基本方法。 n 掌握终端的主要属性及设置方法，熟悉终端 I /O 函数的 使用。 n 学习使用多线程来完成串口的收发处理。 5/30 实验原理与程序分析 nLinux 对所有各类设备文件的输入输出操作，看上去就像对 普通文件的输入输出一样，所以Linux 对串口的操作，也是 通过设备文件访问的。为了访问串口，只需要打开相应的设 备文件即可。 n默认地，在Linux 下，串行口COM1 和COM2对应的设备分 别为/dev/ttyS0 和/dev/ttyS1。 串口详细配置 n在使用串口之前必须设置相关配置，包括：波特率、数据位、 校验码、停止位等。串口设置由下面结构体实现： n struct termios n n tcflag_t c_iflag; /* 输入模式 */ n tcflag_t c_oflag; /* 输出模式 */ n tcflag_t c_cflag; /* 控制模式 */ n tcflag_t c_lflag; /* 本地模式 */ n cc_t c_ccNCCS; /* 控制字符 */ n n在 中. 8 串行端口程序设计 nc_iflag n输入模式标志，控制终端输入方式，具体参数如下表所示。 键 值说 明 IGNBRK忽略BREAK键输 入 BRKINT如果设置了IGNBRK，BREAK键的输入将被忽略，如果设置了BRKINT ，将 产生SIGINT中断 IGNPAR忽略奇偶校验错误 PARMRK标识 奇偶校验错误 INPCK允许输 入奇偶校验 ISTRIP去除字符的第8个比特 INLCR将输入的NL（换行）转换 成CR（回车） IGNCR忽略输入的回车 ICRNL将输入的回车转 化成换行（如果IGNCR未设置的情况下） IUCLC将输入的大写字符转换 成小写字符（非POSIX） IXON允许输 入时对 XON/XOFF流进行控制 IXANY输入任何字符将重启停止的输出 IXOFF允许输 入时对 XON/XOFF流进行控制 IMAXBEL当输入队列满的时候开始响铃，Linux在使用该参数而是认为该 参数总是已 经设 置 9 串行端口程序设计 nc_oflag n输出模式标志，控制终端输出方式，具体参数如表6.4所示。 键 值说 明 OPOST处理后输出 OLCUC将输入的小写字符转换 成大写字符（非POSIX） ONLCR将输入的NL（换行）转换 成CR（回车）及NL（换行） OCRNL将输入的CR（回车）转换 成NL（换行） ONOCR第一行不输出回车符 ONLRET不输出回车符 OFILL发送填充字符以延迟终 端输出 OFDEL以ASCII码的DEL作为填充字符，如果未设置该参数，填充字符将是NUL（0 ）（非POSIX） NLDLY换行输出延时，可以取NL0（不延迟）或NL1（延迟0.1s） CRDLY回车延迟，取值范围为 ：CR0、CR1、CR2和 CR3 TABDLY水平制表符输出延迟，取值范围为 ：TAB0、TAB1、TAB2和TAB3 BSDLY空格输出延迟，可以取BS0或BS1 VTDLY垂直制表符输出延迟，可以取VT0或VT1 FFDLY换页 延迟，可以取FF0或FF1 10 串行端口程序设计 nc_cflag n控制模式标志，指定终端硬件控制信息，具体参数如下表所示。 键 值说 明 CBAUD波特率（4+1位）（非POSIX） CBAUDEX附加波特率（1位）（非POSIX） CSIZE字符长度，取值范围为 CS5、CS6、CS7或CS8 CSTOPB设置两个停止位 CREAD使用接收器 PARENB使用奇偶校验 PARODD对输 入使用奇偶校验，对输 出使用偶校验 HUPCL关闭设备时 挂起 CLOCAL忽略调制解调器线路状态 CRTSCTS使用RTS/CTS流控制 11 串行端口程序设计 nc_lflag n本地模式标志，控制终端编辑功能，具体参数如下表所示。 键 值说 明 ISIG当输入INTR、QUIT、SUSP或DSUSP时，产生相应的信号 ICANON使用标准输入模式 XCASE在ICANON和XCASE同时设 置的情况下，终端只使用大写。如果只设置 了XCASE，则输 入字符将被转换为 小写字符，除非字符使用了转义 字 符（非POSIX，且Linux不支持该参数） ECHO显示输入字符 ECHOE如果ICANON同时设 置，ERASE将删除输入的字符，WERASE将删除输 入的单词 ECHOK如果ICANON同时设 置，KILL将删除当前行 ECHONL如果ICANON同时设 置，即使ECHO没有设置依然显示换行符 ECHOPRT如果ECHO和ICANON同时设 置，将删除打印出的字符（非POSIX） TOSTOP向后台输出发送SIGTTOU信号 12 串行端口程序设计 nc_ccNCCS n控制字符，用于保存终端驱动程序中的特殊字符，如输入结束符等 。c_cc中定义了如表6.7所示的控制字符。 宏说 明宏说 明 VINTRInterrupt字符VEOL附加的End-of-file字符 VQUITQuit字符VTIME非规范模式读取时的超时时间 VERASEErase字符VSTOPStop字符 VKILLKill字符VSTARTStart字符 VEOFEnd-of-file字符VSUSPSuspend字符 VMIN非规范模式读取时的最小字符数 串口控制函数 t c g e t a t t r 取属性( t e r m i o s结构) t c s e t a t t r 设置属性( t e r m i o s结构) c f g e t i s p e e d 得到输入速度 c f g e t o s p e e d 得到输出速度 c f s e t i s p e e d 设置输入速度 c f s e t o s p e e d 设置输出速度 t c d r a i n 等待所有输出都被传输 t c f l o w 挂起传输或接收 t c f l u s h 刷清未决输入和/或输出 t c s e n d b r e a k 送B R E A K字符 t c g e t p g r p 得到前台进程组I D t c s e t p g r p 设置前台进程组I D 打开串口 n1、打开串口是通过使用标准的文件打开函数操作： nint fd; /*以读写方式打开串口*/ fd = open( “/dev/ttyS0“, O_RDWR); if (-1 = fd) /* 不能打开串口一*/ perror(“ 提示错误！“); 14/30 n#include int open(const char *pathname, int oflag) n返回值：成功则返回文件描述符，否则返回 -1 n对于 open 函数来说，第三个参数（.）仅当创建新文件时 才使用，用于指定文件的访问权限位（access permission bits）。 npathname 是待打开/创建文件的路径名（如 C:/cpp/a.cpp） ； noflag 用于指定文件的打开/创建模式，这个参数可由以下常 量（定义于 fcntl.h）通过逻辑或构成。 nO_RDONLY 只读模式 O_WRONLY 只写模式 O_RDWR 读写模式 15/30 打开串口 设置串口 n所有对串口的操作都是通过结构体 struct termios和几个函 数实现的，其中两个最常用的函数是tcgetattr（）和 tcsetattr（） n几乎在所有情况下，程序都是通过tcgetattr（）函数获取设 备当前的设置，然后修改这些设置，最后用tcsetattr（）使 这些设置生效。 n许多程序会保存终端初始的设置并在终止运行前恢复这些设 置。 16/30 保存串口当前状态 n2、保存原先串口配置使用tcgetattr(fd, ntcgetattr(0, ntcgetattr(fd, /* save current modem settings */ 17/30 设置串口 n最基本的设置串口包括波特率设置，效验位和停止位设置。 n串口的设置主要是设置 struct termios结构体的各成员值。 18/30 设置串口 n例子： nstruct termios newtio,newstdtio; nnewtio.c_cflag = CLOCAL | CREAD; /*ctrol flag*/ nnewtio.c_ccVMIN=1; nnewtio.c_ccVTIME=0; 19/30 设置串口 n3、激活配置： nint tcsetattr (int fd, int options ,struct termios *t) n用来将termios结构指针t内的设置值赋给当前用文件描述符 fd表示的设备终端 n参数options决定什么时候改变才生效 TCSANOW修改立即生效 TCSADRAIN所有已经发送的输出写入fd后生效 TCSAFLUSH输出队列为空时生效 20/30 设置串口 n4、处理要写入的数据对象： ntcflush（）函数 ntcflush函数刷清（抛弃）输入缓存（终端驱动程序已收到，但用户程序 尚未读）或输出缓存（用户程序已经写，但尚未发送）。 n原型为：int tcflush（int fd ，int queue_selector） nqueue_selector数应当是下列三个数之一： nTCIFLUSH丢弃驱动上已经接收到但还没读入的所有数据 nTCOFLUSH丢弃所有已经写入驱动但还没发送的数据 nTCIOFLUSH丢弃所有输入输出队列上还没有读取或发送的数据 21/30 tcflush(fd,TCIFLUSH); 读写串口 n5、设置好串口之后，读写串口就很容易了，可以把串口当 作文件读写 n发送数据： char buffer1024; int Length1024; int nByte; nByte = write(fd, buffer ,Length) 22/30 读取串口数据 n使用文件操作read函数读取，如果设置为原始模式(Raw Mode)传输数据，那么read函数返回的字符数是实际串口收 到的字符数。 char buff1024; int Len1024; int readByte = read(fd, buff, Len); 23/30 关闭串口 n6、关闭串口 close() 例如： tcsetattr(fd,TCSANOW, close(fd); 24/30 提示 n注意：如果在执行./term 时出现下面的错误，可以通过我们 前文提到的方法建立一个连接来解决。 n/mnt/yaffs cd /dev n/dev ln sf /dev/tts/0 ttyS0 25/30 26 n1波特率设置 n获得端口波特率信息是通过cfgetispeed函数和 cfgetospeed函数来实现的。cfgetispeed函数用于获得 结构体termios_p中的输入波特率信息，而cfgetospeed 函数用于获得结构体termios_p中的输出波特率信息。这 两个函数的具体信息如下表所示。 其他串口设置参考 27 n1波特率设置 ncfsetispeed函数和cfsetospeed函数会修改结构体 termios_p中的波特率信息，其中参数speed可以使用下 表中所列出的宏。 nspeed参数常用波特率信息 其他串口设置参考 28 n2数据位 n数据位指的是每字节中实际数据所占的比特数。要修改数 据位可以通过修改termios结构体中c_cflag成员来实现。 CS5、CS6、CS7和CS8分别表示数据位为5、6、7和8。 值得注意的是，在设置数据位时，必须先使用CSIZE做位 屏蔽。Eg： struct termios opt； /*定义指向termios 结构类型的指针opt*/ /获得串口指向termios结构的指针 tcgetattr(fd, /屏蔽其他标志 Opt.c_