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Linux下串口模塊的使用與實(shí)現(xiàn) (linux 串口模塊)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，串口通信技術(shù)在很多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，特別是在工業(yè)自動(dòng)化、數(shù)據(jù)采集和控制等方面。在Linux系統(tǒng)中，串口模塊的使用與實(shí)現(xiàn)是一門必須掌握的技能。本文將介紹Linux下串口模塊的使用方法和實(shí)現(xiàn)原理。

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一、串口通信介紹

串口通信是一種廣泛使用的數(shù)據(jù)傳輸方式，其特點(diǎn)是數(shù)據(jù)傳輸速度較慢、傳輸距離較短（一般不超過(guò)數(shù)千米），但傳輸穩(wěn)定性高、可靠性強(qiáng)，適用于控制和監(jiān)視設(shè)備等應(yīng)用場(chǎng)景。

需要說(shuō)明的是，在計(jì)算機(jī)中，串口通信是通過(guò)串口接口實(shí)現(xiàn)的，串口分為COM口（在Windows系統(tǒng)中）和TTY口（在Linux系統(tǒng)中）。

二、Linux下串口口設(shè)備文件的命名規(guī)則

在Linux系統(tǒng)中，串口設(shè)備被視為一個(gè)文件，在/dev/目錄下以ttySx（x表示串口號(hào)，0-3表示COM1-4，4-7表示/dev/ttyUSB0-3）或ttyUSBx（x表示USB串口號(hào)，從0開始計(jì)數(shù)）的形式存在。

這里需要注意的是，使用USB串口時(shí)，需要先插入U(xiǎn)SB串口，然后使用dmesg命令查看串口號(hào)，或者使用ls /dev/ttyUSB*命令查看可用的USB串口設(shè)備。

三、串口模塊的安裝

在Linux系統(tǒng)中，串口模塊是通過(guò)內(nèi)核模塊的形式實(shí)現(xiàn)的?？梢酝ㄟ^(guò)modprobe命令加載串口模塊，也可以在內(nèi)核編譯時(shí)將串口模塊編譯進(jìn)內(nèi)核。

1.modprobe命令加載串口模塊

如果系統(tǒng)中沒有預(yù)裝串口模塊，需要手動(dòng)加載串口模塊，可以使用以下命令：

“`bash

# 加載serial_core模塊，該模塊包含常見的串口驅(qū)動(dòng)

sudo modprobe serial_core

“`

如果需要使用特定的串口驅(qū)動(dòng)，則需要加載相應(yīng)的串口驅(qū)動(dòng)模塊。例如，加載USB串口驅(qū)動(dòng)：

“`bash

# 加載USB串口驅(qū)動(dòng)，其中userial為USB串口驅(qū)動(dòng)，cp210x為USB串口芯片的驅(qū)動(dòng)

sudo modprobe userial

sudo modprobe cp210x

“`

2.內(nèi)核編譯時(shí)編譯串口模塊

在編譯內(nèi)核時(shí)，可以將串口模塊編譯進(jìn)內(nèi)核，具體方法如下：

（1）進(jìn)入Linux內(nèi)核源代碼所在目錄：

“`bash

cd /usr/src/linux

“`

（2）打開配置文件：

“`bash

sudo make menuconfig

“`

（3）在menuconfig中選擇“Device Drivers”選項(xiàng)，然后選擇“Serial drivers”, 在下面打開，也就是M或者*：

“`text

General setup -> Serial drivers ->Serial console support

“`

（4）保存配置后退出，并編譯內(nèi)核：

“`bash

sudo make

sudo make install

“`

（5）重啟系統(tǒng)。

四、使用串口模塊

在Linux系統(tǒng)中，串口模塊的使用需要調(diào)用相應(yīng)的系統(tǒng)調(diào)用，并確保設(shè)置正確的串口參數(shù)。以下是串口模塊的使用流程：

1.打開串口設(shè)備文件

在打開串口前，需要先獲取串口設(shè)備文件的文件描述符，使用open()函數(shù)可以打開串口文件的文件描述符。下面是打開/dev/ttyS0串口的示例：

“`c

#include

int open_serialport(char *portname)

{

int fd;

fd = open(portname, O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);

if (fd == -1)

{

return (-1);

}

else

{

return fd;

}

“`

2.設(shè)置串口參數(shù)

在打開串口設(shè)備文件后，需要設(shè)置正確的串口參數(shù)，包括波特率、數(shù)據(jù)位、校驗(yàn)位、停止位等。下面是設(shè)置波特率為9600，數(shù)據(jù)位為8位，無(wú)校驗(yàn)位，停止位為1的示例：

“`c

int set_serialport(int fd, int baudrate, int databits, int parity, int stopbits)

{

struct termios options;

if (tcgetattr(fd, &options) != 0)

{

printf(“error %d from tcgetattr”, errno);

return -1;

}

/* Set input and output baudrate.*/

cfsetispeed(&options, baudrate);

cfsetospeed(&options, baudrate);

/* Set data bits */

options.c_cflag &= ~CSIZE;

switch (databits)

{

case 5:

options.c_cflag |= CS5;

break;

case 6:

options.c_cflag |= CS6;

break;

case 7:

options.c_cflag |= CS7;

break;

case 8:

options.c_cflag |= CS8;

break;

default:

fprintf(stderr, “Unsupported data size.\n”);

return -1;

}

/* Set parity */

switch (parity)

{

case ‘n’:

case ‘N’:

options.c_cflag &= ~PARENB; /* Clear parity enable */

options.c_iflag &= ~INPCK; /* Enable parity checking */

break;

case ‘o’:

case ‘O’:

options.c_cflag |= (PARODD | PARENB); /* Enable odd parity*/

options.c_iflag |= INPCK; /* Disnable parity checking */

break;

case ‘e’:

case ‘E’:

options.c_cflag |= PARENB; /* Enable parity */

options.c_cflag &= ~PARODD; /* Convert to even parity*/

options.c_iflag |= INPCK; /* Disnable parity checking */

break;

case ‘s’:

case ‘S’:

options.c_cflag &= ~PARENB;

options.c_cflag &= ~CSTOPB;

break;

default:

fprintf(stderr, “Unsupported parity.\n”);

return -1;

}

/* Set stop bits */

switch (stopbits)

{

case 1:

options.c_cflag &= ~CSTOPB;

break;

case 2:

options.c_cflag |= CSTOPB;

break;

default:

fprintf(stderr, “Unsupported stop bits.\n”);

return -1;

}

/* Enable raw input and output mode */

options.c_cflag |= (CLOCAL | CREAD);

/* Disable software flow control */

options.c_iflag &= ~(IXON | IXOFF | IXANY);

/* Set input mode */

options.c_iflag &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG);

/* Set output mode */

options.c_oflag &= ~OPOST;

/* Set raw FIFO mode for input and output */

options.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG);

options.c_cc[VTIME] = 1; /* Set timeout value (in 1/10 sec)*/

options.c_cc[VMIN] = 60; /* Set minimum number of characters */

/* Commit new setting */

if (tcsetattr(fd, TCSANOW, &options) != 0)

{

printf(“error %d from tcsetattr”, errno);

return -1;

}

return 0;

}

“`

3.讀寫串口數(shù)據(jù)

在完成串口設(shè)備文件的打開和參數(shù)設(shè)置后，就可以進(jìn)行串口數(shù)據(jù)的讀寫操作。使用read()函數(shù)可以從串口讀取數(shù)據(jù)，使用write()函數(shù)可以向串口寫入數(shù)據(jù)。下面是讀取和寫入串口數(shù)據(jù)的示例：

“`c

int read_serialport(int fd, char *buf, int len)

{

int n;

n = read(fd, buf, len);

if (n

{

printf(“error %d from read”, errno);

}

return n;

}

int write_serialport(int fd, char *buf, int len)

{

int n;

n = write(fd, buf, len);

if (n

{

printf(“error %d from write”, errno);

}

return n;

}

“`

4.關(guān)閉串口設(shè)備文件

在完成串口數(shù)據(jù)讀寫操作后，需要關(guān)閉串口設(shè)備文件。使用close()函數(shù)可以關(guān)閉串口設(shè)備文件。下面是關(guān)閉串口設(shè)備文件的示例：

“`c

void close_serialport(int fd)

{

close(fd);

}

“`

五、

相關(guān)問題拓展閱讀：

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你的這個(gè)串口設(shè)備在打開（也就是調(diào)用open函數(shù)獲取設(shè)備描述符）的時(shí)候設(shè)置的是非阻塞方式。導(dǎo)致串口上沒數(shù)據(jù)攔耐的時(shí)候read也立即返雀衡衡回，但是你的while已經(jīng)把頃做有效的數(shù)據(jù)讀走了，if里面讀到的一定是空的，所以什么也不打印。

建議

1. 在打開串口設(shè)備時(shí)使用阻塞方式，不會(huì)設(shè)置的話查查open系統(tǒng)調(diào)用的幫助，它有個(gè)flag；

2. 把while循環(huán)內(nèi)的if語(yǔ)句去掉。

linux 串口調(diào)試工具有哪些

工具有這些：picocom, kermit, minicom

對(duì)比：

picocom：

優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單，文字可以有顏色，不會(huì)改變終端的背景（我喜歡半透明的）

缺點(diǎn)：?jiǎn)?dòng)簡(jiǎn)判和關(guān)閉的速度較慢

minicom:

優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)?dòng)速度快

缺點(diǎn)：當(dāng)設(shè)置有顏色時(shí)(minicom -c on)，背景不能設(shè)置透明，比較蛋疼，另外中文顯示有問題（加 -R utf-8 也不行），攔沒改察猜再另外，串口數(shù)據(jù)不斷輸出到終端的時(shí)候，不好復(fù)制已有的數(shù)據(jù)（會(huì)動(dòng)）。

kermit：

優(yōu)點(diǎn)：功能強(qiáng)大，有自己的腳本語(yǔ)言和命令行

缺點(diǎn)：我暫時(shí)不需要這些功能，

linux 串口模塊的介紹就聊到這里吧，感謝你花時(shí)間閱讀本站內(nèi)容，更多關(guān)于linux 串口模塊,Linux下串口模塊的使用與實(shí)現(xiàn),linux 下，串口讀取很多數(shù)據(jù) 放到1.txt里,linux 串口調(diào)試工具有哪些的信息別忘了在本站進(jìn)行查找喔。

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