uClinux 的設(shè)備管理 - 基于S3C44B0的串口服務(wù)器系統(tǒng)的設(shè)計

uClinux 的設(shè)備管理和文件系統(tǒng)緊密結(jié)合，各種設(shè)備都以文件的形式存放在/ dev 目錄下，稱為設(shè)備文件。應(yīng)用程序可以打開、關(guān)閉和讀寫這些設(shè)備文件，完成對設(shè)備的操作，就像操作普通的數(shù)據(jù)文件一樣。所以訪問串口，只需要打開相應(yīng)的設(shè)備文件即可。在uClinux 下，串行口COM1 和COM2 對應(yīng)的設(shè)備分別為/ dev/ t tyS0 和dev/ t tyS1 。串口的編程步驟如下：

　　(1) 打開串口， 采用open ( ) 函數(shù)f d = open(" / dev/ t tyS0" ,O_RDWR| O_NOCTTY) ;(2) 若打開成功， 則對串口進(jìn)行參數(shù)設(shè)置：

　　tcgetat t r ( f d , &oldtio) ;(3) 清除串口緩沖區(qū)，因為串口接收和發(fā)送數(shù)據(jù)是從上一組數(shù)據(jù)之后的緩沖區(qū)開始存放的，為了使先前的數(shù)據(jù)不會重復(fù)出現(xiàn)，故清除緩沖區(qū)tcflush( f d , TCIFLUSH) ;(4) 讀寫串口，讀串口采用read ( f d ,sbuf ,B U F_L EN) 函數(shù)，寫串口采用write ( f d , sbuf , B U F_L EN) ,其中f d 為設(shè)備打開返回的值， sbuf 為存放發(fā)送或接收數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)組， B U F_ L EN 為數(shù)據(jù)的個數(shù);(5) 讀寫完成后關(guān)閉串口，close ( f d) 。

　　網(wǎng)絡(luò)通信本質(zhì)就是進(jìn)程間的通信，網(wǎng)絡(luò)地址和端口號結(jié)合在一起，才可以共同確定整個Internet中的1 個網(wǎng)絡(luò)進(jìn)程，網(wǎng)絡(luò)進(jìn)程由套接字確定，程序采用Socket 表示。套接字最常用的有2 種：流式套接字( St ream Socket ) 和數(shù)據(jù)報套接字(DatagramSocket) 。這2 種套接字的區(qū)別在于它們使用不同的協(xié)議。流式套接字使用TCP 協(xié)議，數(shù)據(jù)報套接字使用UDP 協(xié)議。本系統(tǒng)中采用的協(xié)議為TCP 協(xié)議。具體通信步驟如下：

　　(1) 由socket () 函數(shù)創(chuàng)建偵聽套接字;

　　(2) 通過bind ( ) 函數(shù)為該套接字分配1 個地址;

　　(3) 使用listen () 函數(shù)建立和客戶機(jī)的連接，告訴套接字開始偵聽客戶機(jī)的連接請求;

　　(4) 由accept ( ) 函數(shù)完成實際的連接，創(chuàng)建連接套接字，原來的偵聽套接字將會繼續(xù)偵聽新的連接請求，而新的連接請求可能會通過accept ( ) 函數(shù)的再一次調(diào)用而獲得接受;

　　(5) 創(chuàng)建連接套接字成功后，便可完成數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收任務(wù)，數(shù)據(jù)接收由recv () 函數(shù)完成，發(fā)送由send () 函數(shù)完成。

　　本系統(tǒng)在主程序中創(chuàng)建2 個關(guān)鍵的線程完成數(shù)據(jù)的傳送任務(wù)， 分別為Serialt hread 線程和Ethernet t hread 線程。Serialt hread 線程的功能是將串口接收到的數(shù)據(jù)流通過網(wǎng)口發(fā)送出去， 而Ethernet t hread 線程的功能是將網(wǎng)口發(fā)送過來的數(shù)據(jù)流通過串口發(fā)送出去?；赟3C44B0 的串口服務(wù)器系統(tǒng)主程序流程如圖5 所示。

　　

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　　圖5 　基于S3C44B0 的串口服務(wù)器系統(tǒng)主程序流程圖

　　3 　結(jié)語

　　該系統(tǒng)控制靈活、成本低、具有較大的擴(kuò)展性，便于實現(xiàn)各種復(fù)雜的控制功能。目前該系統(tǒng)已應(yīng)用到煤礦供電系統(tǒng)饋電開關(guān)的以太網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中，大大促進(jìn)了煤礦的生產(chǎn)和網(wǎng)絡(luò)化。