它以其簡單、可靠和廣泛兼容性的特點,成為許多低速率、長距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖走x方案
而在Linux操作系統(tǒng)下,通過C語言進行串口編程,不僅能夠充分發(fā)揮Linux系統(tǒng)的強大功能,還能實現(xiàn)高效、靈活的設(shè)備通信
本文將深入探討Linux串口編程的精髓,從基礎(chǔ)知識到實戰(zhàn)應用,帶你領(lǐng)略這一技術(shù)的無限魅力
一、串口通信基礎(chǔ) 串口通信,全稱為串行通信(Serial Communication),是一種數(shù)據(jù)按位順序傳輸?shù)耐ㄐ欧绞?p> 與傳統(tǒng)的并行通信相比,雖然其傳輸速率較慢,但所需的線路資源少,易于實現(xiàn)長距離傳輸,且成本較低
串口通信的基本參數(shù)包括波特率(Baud Rate)、數(shù)據(jù)位(Data Bits)、停止位(Stop Bits)和奇偶校驗(Parity),這些參數(shù)決定了通信雙方如何理解彼此發(fā)送的數(shù)據(jù)
- 波特率:指每秒傳輸?shù)谋忍財?shù),常見的波特率有9600、19200、38400、115200等
- 數(shù)據(jù)位:每個數(shù)據(jù)包中的有效數(shù)據(jù)位數(shù),通常為7位或8位
停止位:用于標識數(shù)據(jù)包結(jié)束,通常為1位或2位
- 奇偶校驗:用于檢測數(shù)據(jù)傳輸中的錯誤,分為無校驗(None)、奇校驗(Odd)、偶校驗(Even)等
二、Linux下的串口編程環(huán)境 Linux系統(tǒng)提供了豐富的接口和工具來支持串口編程
其中,`termios`結(jié)構(gòu)體是核心,它定義了串口通信的各種參數(shù)和配置
在C語言中,通過`termios.h`頭文件中的函數(shù),可以方便地對串口進行配置和控制
- 打開串口:使用標準的open()函數(shù),通過指定設(shè)備文件(如`/dev/ttyS0`、`/dev/ttyUSB0`)來打開串口
- 配置串口:通過tcgetattr()獲取當前串口配置,使用`cfsetispeed()`和`cfsetospeed()`設(shè)置波特率,調(diào)整`c_cflag`、`c_lflag`、`c_iflag`、`c_oflag`等字段來配置數(shù)據(jù)位、停止位、奇偶校驗等參數(shù),最后通過`tcsetattr()`應用配置
- 讀寫操作:使用read()和write()函數(shù)進行數(shù)據(jù)的讀寫
對于非阻塞或異步操作,可以結(jié)合`select()`、`poll()`或`epoll()`機制
- 關(guān)閉串口:使用close()函數(shù)關(guān)閉串口設(shè)備
三、實戰(zhàn):Linux串口編程示例 下面是一個簡單的Linux串口編程示例,演示如何打開串口、配置參數(shù)、發(fā)送和接收數(shù)據(jù),并最終關(guān)閉串口
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