作为最古老也是最可靠的通信方式之一,串口不仅广泛应用于调试、数据交换,还在众多工业控制、物联网(IoT)设备中发挥着不可替代的作用
特别是在基于ARM架构的Linux系统上,串口编程成为了连接硬件与软件世界的桥梁,为开发者提供了强大的通信能力
本文将深入探讨ARM Linux环境下的串口编程,从基本原理到实践应用,带您领略这一技术的魅力
一、串口通信基础 串口通信,全称为串行通信接口(Serial Communication Interface),是一种按位(bit)顺序传输数据的通信方式
与之相对的并行通信则同时传输多个位
串口通信之所以广泛应用,主要得益于其低成本、长距离传输能力以及对硬件资源的低要求
1. 串口通信的关键参数 - 波特率(Baud Rate):表示每秒传输的比特数,常见的波特率有9600、115200等
- 数据位(Data Bits):每个数据包中的有效数据位数,通常为8位
- 停止位(Stop Bits):用于标记数据包的结束,通常为1位或2位
- 奇偶校验(Parity):用于检测数据传输中的错误,有无校验、奇校验、偶校验等几种方式
2. 串口硬件接口 在ARM Linux系统中,串口通常通过UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,通用异步收发传输器)实现
UART芯片负责将并行数据转换为串行数据发送出去,同时将接收到的串行数据转换回并行数据供CPU处理
常见的UART接口包括RS-232、RS-485等
二、ARM Linux串口编程环境准备 在ARM Linux平台上进行串口编程前,需要做好以下几项准备工作: 1. 硬件连接 确保目标板上的UART接口正确连接到开发主机或调试设备,如通过USB转串口适配器连接到PC
2. 串口驱动加载 大多数Linux发行版默认已经包含了UART驱动,但为了确保正确加载,可以通过`lsmod`查看内核模块列表,使用`modprobe`加载或卸载相关驱动
3. 串口设备文件 在Linux系统中,每个串口设备都对应一个特定的设备文件,位于`/dev`目录下,如`/dev/ttyS0`、`/dev/ttyUSB0`等
使用`dmesg`命令可以查看系统启动时的串口设备信息
三、ARM Linux串口编程实践 1. 使用C语言进行串口编程 C语言因其高效和底层控制能力,成为串口编程的首选语言
以下是一个简单的串口通信示例,包括打开串口、配置参数、读写数据、关闭串口等基本步骤
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