Linux串口應(yīng)用編程解析

6.4.1 串口概述
　　常見的數(shù)據(jù)通信的基本方式可分為并行通信與串行通信兩種。
　　n 并行通信是指利用多條數(shù)據(jù)傳輸線將一個(gè)字?jǐn)?shù)據(jù)的各比特位同時(shí)傳送。它的特點(diǎn)是傳輸速度快，適用于傳輸距離短且傳輸速度較高的通信。
　　n 串行通信是指利用一條傳輸線將數(shù)據(jù)以比特位為單位順序傳送。特點(diǎn)是通信線路簡(jiǎn)單，利用簡(jiǎn)單的線纜就可實(shí)現(xiàn)通信，降低成本，適用于傳輸距離長(zhǎng)且傳輸速度較慢的通信。
　　串口是計(jì)算機(jī)一種常用的接口，常用的串口有RS-232-C接口。它是于1970年由美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）聯(lián)合貝爾系統(tǒng)、調(diào)制解調(diào)器廠家及計(jì)算機(jī)終端生產(chǎn)廠家共同制定的用于串行通信的標(biāo)準(zhǔn)，它的全稱是“數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）和數(shù)據(jù)通信設(shè)備（DCE）之間串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用一個(gè)DB25芯引腳的連接器或9芯引腳的連接器，其中25芯引腳的連接器如圖6.3所示。
　　
　　圖6.3 25引腳串行接口圖
　　S3C2410X內(nèi)部具有兩個(gè)獨(dú)立的UART控制器，每個(gè)控制器都可以工作在Interrupt（中斷）模式或者DMA（直接存儲(chǔ)訪問(wèn)）模式。同時(shí)，每個(gè)UART均具有16字節(jié)的FIFO（先入先出寄存器），支持的最高波特率可達(dá)到230.4Kbps。UART的操作主要可分為以下幾個(gè)部分：數(shù)據(jù)發(fā)送、數(shù)據(jù)接收、產(chǎn)生中斷、設(shè)置波特率、Loopback模式、紅外模式以及硬軟流控模式。
　　串口參數(shù)的配置讀者在配置超級(jí)終端和minicom時(shí)也已經(jīng)接觸過(guò)，一般包括波特率、起始位比特?cái)?shù)、數(shù)據(jù)位比特?cái)?shù)、停止位比特?cái)?shù)和流控模式。在此，可以將其配置為波特率115200、起始位1b、數(shù)據(jù)位8b、停止位1b和無(wú)流控模式。
　　在Linux中，所有的設(shè)備文件一般都位于“/dev”下，其中串口1和串口2對(duì)應(yīng)的設(shè)備名依次為“/dev/ttyS0”和“/dev/ttyS1”，而且USB轉(zhuǎn)串口的設(shè)備名通常為“/dev/ttyUSB0”和“/dev/ttyUSB1”（因版本不同該設(shè)備名會(huì)有所不同），可以查看在“/dev”下的文件以確認(rèn)。在本章中已經(jīng)提到過(guò)，在Linux下對(duì)設(shè)備的操作方法與對(duì)文件的操作方法是一樣的，因此，對(duì)串口的讀寫就可以使用簡(jiǎn)單的read（）、write（）函數(shù)來(lái)完成，所不同的只是需要對(duì)串口的其他參數(shù)另做配置，下面就來(lái)詳細(xì)講解串口應(yīng)用開發(fā)的步驟。
　　6.4.2 串口設(shè)置詳解
　　串口的設(shè)置主要是設(shè)置struct termios結(jié)構(gòu)體的各成員值，如下所示：
　　＃include《termios.h》
　　struct termios
　　{
　　unsigned short c_iflag; /* 輸入模式標(biāo)志 */
　　unsigned short c_oflag; /* 輸出模式標(biāo)志 */
　　unsigned short c_cflag; /* 控制模式標(biāo)志*/
　　unsigned short c_lflag; /* 本地模式標(biāo)志 */
　　unsigned char c_line; /* 線路規(guī)程 */
　　unsigned char c_cc［NCC］; /* 控制特性 */
　　speed_t c_ispeed; /* 輸入速度 */
　　speed_t c_ospeed; /* 輸出速度 */
　　};
　　termios是在POSIX規(guī)范中定義的標(biāo)準(zhǔn)接口，表示終端設(shè)備（包括虛擬終端、串口等）?？谑且环N終端設(shè)備，一般通過(guò)終端編程接口對(duì)其進(jìn)行配置和控制。在具體講解串口相關(guān)編程之前，先了解一下終端相關(guān)知識(shí)。
　　終端有3種工作模式，分別為規(guī)范模式（canonical mode）、非規(guī)范模式（non-canonical mode）和原始模式（raw mode）。
　　通過(guò)在termios結(jié)構(gòu)的c_lflag中設(shè)置ICANNON標(biāo)志來(lái)定義終端是以規(guī)范模式（設(shè)置ICANNON標(biāo)志）還是以非規(guī)范模式（清除ICANNON標(biāo)志）工作，默認(rèn)情況為規(guī)范模式。
　　在規(guī)范模式下，所有的輸入是基于行進(jìn)行處理。在用戶輸入一個(gè)行結(jié)束符（回車符、EOF等）之前，系統(tǒng)調(diào)用read（）函數(shù)讀不到用戶輸入的任何字符。除了EOF之外的行結(jié)束符（回車符等）與普通字符一樣會(huì)被read（）函數(shù)讀取到緩沖區(qū)之中。在規(guī)范模式中，行編輯是可行的，而且一次調(diào)用read（）函數(shù)最多只能讀取一行數(shù)據(jù)。如果在read（）函數(shù)中被請(qǐng)求讀取的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)小于當(dāng)前行可讀取的字節(jié)數(shù)，則read（）函數(shù)只會(huì)讀取被請(qǐng)求的字節(jié)數(shù)，剩下的字節(jié)下次再被讀取。