Linux串口IO:高效通信技巧揭秘
linux串口IO

首页 2024-12-11 06:20:28



Linux串口IO:掌握设备通信的强大工具 在当今的嵌入式系统、物联网(IoT)和工业自动化领域,串口通信仍然扮演着举足轻重的角色

    尽管以太网、Wi-Fi等高速通信方式日益普及,但串口(特别是RS-232、RS-485和RS-422等标准)凭借其低成本、低功耗、长距离传输和简单易用的特性,在许多应用场景中依然不可或缺

    而在Linux操作系统中,串口IO(输入/输出)的高效管理和灵活配置能力,使其成为处理串口通信的首选平台

    本文将深入探讨Linux串口IO的核心概念、配置方法、编程实践及其在现代技术中的应用,展示其作为设备通信强大工具的一面

     一、Linux串口IO基础 1.1 串口简介 串口,即串行通信接口,是一种按位(bit)顺序传输数据的通信方式

    与并行通信相比,虽然串口通信速度较慢,但其所需的物理连接更少,从而降低了成本和复杂度

    常见的串口标准包括RS-232(用于短距离设备间通信)、RS-485(差分信号,支持多节点、长距离通信)和RS-422(平衡传输,增强抗干扰能力)

     1.2 Linux下的串口表示 在Linux系统中,每个串口设备通常被映射为一个特定的文件,位于`/dev`目录下,如`/dev/ttyS0`、`/dev/ttyUSB0`等

    这些文件名遵循一定的命名规则,其中`ttyS`代表标准串口,而`ttyUSB`则用于USB转串口设备

    通过操作这些文件,用户可以对串口进行读写操作,实现数据的发送和接收

     二、配置Linux串口 2.1 使用stty命令配置串口 `stty`(set terminal type)是一个用于更改和打印终端行设置的命令,同样适用于串口配置

    通过`stty`,可以设置串口的波特率、字符大小、停止位、校验位等参数

    例如,将`/dev/ttyS0`的波特率设置为9600,8个数据位,无校验位,1个停止位,可以使用以下命令: stty -F /dev/ttyS0 9600 cs8 -cstopb -parenb 2.2 使用termios结构体编程配置 对于需要更高灵活性和控制权的场景,可以通过编程方式使用`termios`结构体来配置串口

    `termios`是POSIX标准定义的一个结构体,包含了串口配置的所有必要信息

    以下是一个使用C语言配置串口的示例代码片段: include include include include include include include int configure_serial_port(constchar portname) { int fd =open(portname, O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY); if(fd == -{ perror(open_port: Unable to open /dev/ttyS0 - ); return -1; } struct termios options; tcgetattr(fd, &options); cfsetispeed(&options, B9600); cfsetospeed(&options, B9600); options.c_cflag|= (CLOCAL | CREAD); // ignore modem controls options.c_cflag &= ~CSIZE; options.c_cflag |= CS8; // 8-bit chars options.c_cflag &= ~PARENB; // no parity bit options.c_cflag &= ~CSTOPB; // only need 1 stop bit options.c_cflag &= ~CRTSCTS; // no hardware flowcontrol options.c_lflag = 0; // no signaling chars, no echo, // no canonical processing o