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Linux作為一種廣泛使用的操作系統(tǒng)，不僅在服務(wù)器、工控、嵌入式等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，同時也是許多開源軟件的首選平臺。在Linux的世界里，串口通訊作為一種基礎(chǔ)通訊方式，仍然被廣泛運用。然而，對于一些剛剛接觸Linux系統(tǒng)的開發(fā)者來說，如何正確設(shè)置串口參數(shù)成為了一個頭疼的問題，本篇文章將會以Linux串口設(shè)置起始位為線索，為大家介紹一些實際場景下串口通訊遇到的問題和解決方案。
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一、串口通訊簡介
串口通訊，又稱為串列通訊，在計算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域中屬于一種基于物理串行口連接方式的通訊方式。其典型的應(yīng)用場景包括傳輸數(shù)據(jù)、控制超聲波測距器、直接訪問外部設(shè)備等。串口通訊需要通過“串口轉(zhuǎn)USB轉(zhuǎn)接電纜”或者是“RS-232”等接口建立起連接。
在Linux系統(tǒng)下，有兩種方式可以進(jìn)行串口的讀寫操作。一種是ioctl函數(shù)，它可以通過設(shè)置參數(shù)的方式來讀寫串口；另一種則是使用串口文件進(jìn)行讀寫，通過這種方式，我們可以將串口當(dāng)作是一個普通的文件來操作它。而在使用串口進(jìn)行通訊時，我們需要指定一些參數(shù)，例如數(shù)據(jù)位、校驗位、波特率等，這些參數(shù)不同的設(shè)置可能造成串口通訊的穩(wěn)定性和功能上的差異。
二、串口通訊遇到的問題
串口通訊在使用過程中，可能會出現(xiàn)一些問題，例如：
1.發(fā)送速率過快
在串口通訊過程中，雙方需要按照約定的波特率進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。如果發(fā)送端的速率過快，接收端處理不過來，就會出現(xiàn)數(shù)據(jù)跳幀等現(xiàn)象。
2.校驗出錯
在數(shù)據(jù)的傳輸過程中，會產(chǎn)生一些錯誤的位，例如數(shù)據(jù)位、停止位、校驗位等。而校驗出錯則是指接收端在處理數(shù)據(jù)時，檢測到的校驗和與實際的校驗和不一致，造成的數(shù)據(jù)流錯誤。
3.數(shù)據(jù)重復(fù)或丟失
在數(shù)據(jù)的傳輸過程中，可能會出現(xiàn)數(shù)據(jù)重復(fù)或丟失的情況。例如，數(shù)據(jù)發(fā)送方發(fā)送了一幀數(shù)據(jù)，但是接收方?jīng)]有成功接收該幀數(shù)據(jù)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)重傳或數(shù)據(jù)丟失的情況。這種情況可能會導(dǎo)致通訊的不穩(wěn)定，造成后續(xù)處理的錯誤。
三、Linux串口設(shè)置起始位的解決方案
在Linux系統(tǒng)下，為了保證串口通訊的穩(wěn)定性和正確性，我們需要設(shè)置相應(yīng)的串口參數(shù)，其中起始位是比較重要的一部分。
起始位是指在每一幀數(shù)據(jù)傳輸之前，發(fā)送端會以一個特定的時長發(fā)送起始位，使得接收端將該位作為幀頭來進(jìn)行數(shù)據(jù)的解析。在通常情況下，起始位的長度為1位。在傳輸數(shù)據(jù)之前，需要設(shè)置起始位的長度和擁有者。
Linux系統(tǒng)中，可以通過如下的方式來設(shè)置串口的起始位：
1.打開串口
需要用open函數(shù)打開端口。函數(shù)返回的是一個文件描述符，它用來讀和寫，同樣也可用于控制串口?？梢杂孟率龃a打開串口。
$ fd = open(“/dev/ttyS0”,O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY);
其中，/dev/ttyS0表示串口設(shè)備路徑，O_RDWR表示同時可讀可寫，O_NOCTTY表示該程序不與終端想關(guān)聯(lián)，O_NDELAY表示程序不阻塞。
2. 獲取當(dāng)前串口的屬性信息
在進(jìn)行串口操作之前，需要獲取當(dāng)前串口的屬性信息，可以通過tcgetattr函數(shù)來獲取串口的屬性信息，如下所示：
$ struct termios oldconfig,config;
$ tcgetattr(fd,&oldconfig);
其中，fd是與串口連接的文件描述符，oldconfig是用來保存串口屬性的結(jié)構(gòu)體變量。
3.設(shè)置串口起始位
正確的設(shè)置串口起始位可以大大提高串口通訊的可靠性和穩(wěn)定性。對于串口起始位的設(shè)置，常用的函數(shù)是tcgetattr函數(shù)和tcsetattr函數(shù)，其中tcgetattr用來獲取串口的屬性值并將其保存到termios結(jié)構(gòu)體變量中。而tcsetattr則可以修改termios結(jié)構(gòu)體變量中的數(shù)據(jù)，從而改變串口的屬性值。例如，在設(shè)置起始位為2位時，代碼如下：
$ config.c_cflag &= ~ CSIZE;
$ config.c_cflag |= CS7;
$ config.c_cflag |= CSTOPB;
其中，之一行代碼表示將c_cflag中占據(jù)33-35位的字符大小統(tǒng)一設(shè)置為7位，第二行代碼則表示設(shè)置停止位的長度為2位。
四、本文
本文主要介紹了Linux系統(tǒng)下串口通訊遇到的問題，并給出了如何正確設(shè)置串口起始位的解決方案。串口通訊在工業(yè)控制、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，而Linux系統(tǒng)下的串口通訊則是其中的一種常見應(yīng)用方式。對于開發(fā)者來說，正確設(shè)置串口參數(shù)和解決串口通訊問題是必須掌握的技能，本篇文章為Linux初學(xué)者提供了一定的幫助。
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本文題目：極簡教程：Linux串口設(shè)置起始位助你解決通訊問題 (linux串口 設(shè)置起始位)
文章路徑：http://fisionsoft.com.cn/article/dhsgdjg.html
