linux串口编程 文档.docx
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linux串口编程文档
select/termios
从网上收集的一些linux串口通信资料，非常有用
。
源地址不详～请见谅
6select函数
select（I/O多工机制）
表头文件
#include
#include
#include
定义函数
intselect（intn,fd_set*readfds,fd_set*writefds,fd_set*exceptfds,structtimeval*timeout）;
函数说明
select（）用来等待文件描述符状态的改变。
若状态改变则该函数返回。
参数n代表最大的文件描述符加1，参数readfds、writefds和exceptfds称为描述符组，是用来回传该描述符的读，写或例外的状况。
底下的宏提供了处理这三种描述符组的方式:
fd_setset;
FD_ZERO（&set）;/*将set清零使集合中不含任何fd*/
FD_SET（fd,&set）;/*将fd加入set集合*/
FD_CLR（fd,&set）;/*将fd从set集合中清除*/
FD_ISSET（fd,&set）;/*测试fd是否在set集合中*/
参数
使用select函数的过程一般是：
先调用宏FD_ZERO将指定的fd_set清零，然后调用宏FD_SET将需要测试的fd加入fd_set，接着调用函数select测试fd_set中的所有fd，最后用宏FD_ISSET检查某个fd在函数select调用后，相应位是否仍然为1。
timeout为结构timeval，用来设置select（）的等待时间，其结构定义如下
structtimeval
{
time_ttv_sec;
time_ttv_usec;
};
错误代码
执行成功则返回文件描述符状态已改变的个数，如果返回0代表在描述符状态改变前已超过timeout时间，当有错误发生时则返回-1，错误原因存于errno，此时参数readfds，writefds，exceptfds和timeout的值变成不可预测。
timeout为NULL时表示阻塞，直到有数据才返回。
EBADF文件描述符为无效的或该文件已关闭
EINTR此调用被信号所中断
EINVAL参数n为负值。
ENOMEM核心内存不足
6读串口是通过read函数来完成的
read函数
头文件
#include
函数原型
ssize_tread（intfiledes,void*buff,size_tnbytes）;
参数
intfiledes-文件描述符
void*buff-存储读取数据的数据缓冲区
size_tnbytes-需要读取的字节数
返回值
ssize_t-成功读取返回读取的字节数，否则返回-1
注意，在对串口进行读取操作的时候，如果是使用的RAW模式，每个read系统调用将返回当前串行输入缓冲区中存在的字节数。
如果没有数据，将会一致阻塞到有字符达到或者间隔时钟到期，或者发生错误。
如果想使read函数在没有数据的时候立即返回则可以使用fcntl函数来设置文件访问属性。
例如：
fcntl（fd,F_SETFL,FNDELAY）;］
这样设置后，当没有可读取的数据时，read函数立即返回0。
通过fcntl（fd,F_SETFL,0）可以设置回一般状态。
例如：
从终端读取5个字节的应答数据
intnRead;/*从终端读取的字节数*/
charbuffer[256];/*接收缓冲区*/
nRead=read（fd,buffer,5）;
if（nRead==-1）
{
fprintf（stderr,"Readanswermessageerror.\n"）;
}
八、终端配置
8.1POSIX终端接口
大多数系统都支持POSIX终端接口，POSIX终端通过一个termios结构来进行控制，该结构定义在termios.h文件中。
termios结构
structtermios
{
tcflag_tc_iflag;/*输入选项标志*/
tcflag_tc_oflag;/*输出选项标志*/
tcflag_tc_cflag;/*控制选项标志*/
tcflag_tc_lflag;/*本地选项标志*/
cc_tc_cc[NCCS];/*控制特性*/
};
c_iflag成员
FlagDescription
GNBRK忽略输入中的BREAK状态
BRKINT如果设置了IGNBRK，将忽略BREAK。
如果没有设置，但是设置了BRKINT，那么BREAK将使得输入和输出队列被刷新，如果终端是一个前台进程组的控制终端，这个进程组中所有进程将收到SIGINT信号。
如果既未设置IGNBRK也未设置BRKINT，BREAK将视为NUL同义字符，除非设置了PARMRK，这种情况下被视为序列\377\0\0
IGNPAR忽略桢错误和奇偶校验错误
PARMRK如果没有设置IGNPAR，在有奇偶校验错误或者桢错误的字符前插入\377\0。
如果既没有设置IGNPAR也没有设置PARMRK，将所有奇偶校验错误或者桢错误的字符视为\0。
INPCK启用输入奇偶校验检测。
ISTRIP去掉第八位。
INLCR将输入的NL翻译为CR。
IGNCR忽略输入中的回车。
ICRNL将输入中的回车翻译为新行字符（除非设置了IGNCR）。
IUCLC（不属于POSIX）将输入中的大写字母映射为小写字母。
IXON启用输出的XON/XOFF流控制
IXANY（不属于POSIX。
1；XSI）允许任何字符来重新开始输出。
IXOFF启用输入的XON/XOFF流控制
IMAXBEL（不属于POSIX）当输入队列满时响铃。
LINUX没有实现该位，总是将其视为已设置。
c_oflag成员
FlagDescription
OPOST启用具体实现自行定义的输出。
OLCUC（不属于POSIX）将输出中的小写字母映射为大写字母。
ONLCR（XSI）将输出中的新行符映射为回车-换行
OCRNL将输出中的回车映射为新行符。
ONOCR不在第0列输出回车。
ONLRET不输出回车。
OFILL发送填充字符作为延时。
OFDEL（不属于POSIX）填充字符是ASCIIDEL（0177）。
如果不设置填充字符则是ASCIINUL。
NLDLY新行延时掩码。
取值为NL0和NL1。
CRDLY回车延时掩码。
取值为CR0,CR1,CR2或CR3。
TABDLY水平跳格延时掩码。
取值为TAB0,TAB1,TAB2,TAB3（或XTABS）。
取值为TAB3,即XTABS，将扩展跳格为空格（每个跳格符填充8个空格）。
BSDLY回车延时掩码。
取值为BS0或BS1.（从来没有被实现）
VTDLY竖直跳格掩码。
取值为VT0或VT1。
FFDLY进表延时掩码。
取值为FF0或者FF1。
c_cflag成员
FlagDescription
CBAUD（不属于POSIX）波特率掩码（4+1位）。
CBAUDEX（不属于POSIX）扩展的波特率掩码（1位），包含在CBAUD中。
CSIZE字符长度掩码。
取值为CS5,CS6,CS7或CS8。
CSTOPB设置两个停止位。
CREAD打开接受者。
PARENB允许输出产生奇偶信息以及输入的奇偶校验。
PARODD输入和输出是奇校验
HUPCL在最后一个进程关闭设备后，降低MODEM控制线（挂断）。
CLOCAL忽略MODEM控制线。
LOBLK（不属于POSIX）从非当前SHELL层阻塞输出（用于sh1）。
CIBAUD（不属于POSIX）输入速度的掩码。
CIBAUD各位的值与CBAUD各位相同，左移了IBSHIFT位。
CRTSCTS（不属于POSIX）启用RTS/CTS（硬件）控制流。
c_lflag成员
FlagDescription
ISIG当接收到字符INTR，QUIT，SUSP或DSUSP时，产生相应的信号。
XCASE（不属于POSIX；LINUX下不支持）如果同时设置了ICANON，终端只有大写。
输入被转换为小写，除了以\前缀的字符。
输出时，大写字符被前缀\，小写字符被转换成大写。
ECHO回显输入字符。
ECHOE如果同时设置了ICANON，字符ERASE擦除前一个输入字符，WERASE擦除前一个词。
ECHOK如果同时设置了ICANON，字符KILL删除当前行。
ECHONL如果同时设置了ICANON，回显字符NL，即使没有设置ECHO。
ECHOCTL（不属于POSIX）如果同时设置了ECHO，除了TAB，NL，START和STOP之外的ASCII控制信号被回显为^x，这里X是比控制信号大0x40的ASCII码。
例如字符0x08（BS）被回显为^H。
ECHOPRT（不属于POSIX）如果同时设置了ICANON和IECHO，字符在删除的同时被打印。
ECHOKE（不属于POSIX）如果同时设置了ICANON，回显KILL时将删除一行中的每个字符，如同指定了ECHOE和ECHORPT一样。
DEFECHO（不属于POSIX）只在一个进程读的时候回显。
FLUSHO（不属于POSIX；LINUX不支持）输出被刷新。
这个标志可以通过键入字符DISCARD来打开和关闭。
NOFLSH禁止产生SIGINT，SIGQUIT和SIGSUSP信号时刷新输入和输出队列。
TOSTOP向试图写控制终端的后台进程组发送SIGTTOU信号。
PENDIN（不属于POSIX；LINUX不支持）在读入一个字符时，输入队列中的所有字符被重新输出。
（bash用他来处理typeahead）。
IEXTEN启用实现自定义的输入处理。
这个标志必须与ICANON同时使用，才能解释特殊字符EOL2,LNEXT，REPRINT和WERASE，IUCLC标志才有效。
c_cc数组成员VTIME和VMIN是两个很重要的成员。
options.c_cc[VTIME]=0;/*设置超时
options.c_cc[VMIN]=13;/*definetheminimumbytesdatatobereaded*/
这两句话决定了对串口读取的函数read（）的一些功能。
我将着重介绍一下他们对read（）函数的影响。
Struct{
输入模式标记*/
输出模式标记*/
控制模式标记*/
本地模式标记*/
cc_tc_line;/*线路规程*/
控制符号*/
其中只有在一些特殊的系统程序（比如，设置通过tty设备来通信的网络协议）中才会用。
在数组c_cc中有两个下标（VTIME和VMIN）对应的元素不是控制符，并且只是在原始模式下有效。
只有在原始模式下，他们决定了read（）函数在什么时候返回。
在标准模式下，除非设置了O_NONBLOCK选项，否则只有当遇到文件结束符或各行的字符都已经编辑完毕后才返回。
控制符VTIME和VMIN之间有着复杂的关系。
VTIME定义要求等待的零到几百毫秒的时间量（通常是一个8位的unsignedchar变量，取值不能大于cc_t）。
VMIN定义了要求等待的最小字节数（不是要求读的字节数——read（）的第三个参数才是指定要求读的最大字节数），这个字节数可能是0。
如果VTIME取0，VMIN定义了要求等待读取的最小字节数。
函数read（）只有在读取了VMIN个字节的数据或者收到一个信号的时候才返回。
如果VMIN取0，VTIME定义了即使没有数据可以读取，read（）函数返回前也要等待几百毫秒的时间量。
这时，read（）函数不需要像其通常情况那样要遇到一个文件结束标志才返回0。
VTIME和VMIN都不取0，VTIME定义的是当接收到第一个字节的数据后开始计算等待的时间量。
如果当调用read函数时可以得到数据，计时器马上开始计时。
如果当调用read函数时还没有任何数据可读，则等接收到第一个字节的数据后，计时器开始计时。
函数read可能会在读取到VMIN个字节的数据后返回，也可能在计时完毕后返回，这主要取决于哪个条件首先实现。
不过函数至少会读取到一个字节的数据，因为计时器是在读取到第一个数据时开始计时的。
如果VTIME和VMIN都取0，即使读取不到任何数据，函数read也会立即返回。
同时，返回值0表示read函数不需要等待文件结束标志就返回了。
这两个参数之间关系的比较复杂，若VTIME为0，VMIN不为0，则表示read（）函数直到读到VMIN个字符才返回；若VMIN为0，VTIME不为0，则表示即使没有数据可读，read（）函数返回前也要等待VTIME时间。
8.2设置波特率
对于波特率的设置通常使用cfsetospeed和cfsetispeed函数来完成。
获取波特率信息是通过cfgetispeed和cfgetospeed函数来完成的。
cfsetospeed函数
头文件:
#include
函数原型:
intcfsetospeed（structtermios*termptr,speed_tspeed）;
参数：
structtermios*termptr-指向termios结构的指针
speed_tspeed-需要设置的输出波特率
返回值：
如果成功返回0,否则返回-1
cfsetispeed函数
头文件：
#include
函数原型:
intcfsetispeed（structtermios*termptr,speed_tspeed）;
参数:
structtermios*termptr-指向termios结构的指针
speed_tspeed-需要设置的输入波特率
返回值：
如果成功返回0,否则返回-1
cfgetospeed函数
头文件：
#include
函数原型：
speed_tcfgetospeed（conststructtermios*termptr）;
参数:
conststructtermios-指向termios结构的指针
返回值：
返回输出波特率
cfgetispeed函数
头文件：
#include
函数原型:
speed_tcfgetispeed（conststructtermios*termptr）;
参数:
conststructtermios*termptr-指向termios结构的指针
返回值：
返回输入波特率
波特率常量：
CBAUD掩码
B00波特
B5050波特
B7575波特
B110100波特
B134134波特
B150150波特
B200200波特
B300300波特
B600600波特
B12001200波特
B18001800波特
B24002400波特
B96009600波特
B1920019200波特
B3840038400波特
B5760057600波特
B波特
8.3设置字符大小
设置字符的大小通过设置c_cflag标志位来实现的。
例如：
option.c_cflag&=~CSIZE;
option.c_cflag|=CS7;
8.4设置奇偶校验
对于奇偶校验是需要手工设置的，常用的设置方式如下：
Noparity（8N1）:
options.c_cflag&=~PARENB
options.c_cflag&=~CSTOPB
options.c_cflag&=~CSIZE;
options.c_cflag|=CS8;
Evenparity（7E1）:
options.c_cflag|=PARENB
options.c_cflag&=~PARODD
options.c_cflag&=~CSTOPB
options.c_cflag&=~CSIZE;
options.c_cflag|=CS7;
Oddparity（7O1）:
options.c_cflag|=PARENB
options.c_cflag|=PARODD
options.c_cflag&=~CSTOPB
options.c_cflag&=~CSIZE;
options.c_cflag|=CS7;
Spaceparityissetupthesameasnoparity（7S1）:
options.c_cflag&=~PARENB
options.c_cflag&=~CSTOPB
options.c_cflag&=~CSIZE;
options.c_cflag|=CS8;
8.5获取和设置终端属性
设置和获取终端控制属性是通过tcgetattr和tcsetattr两个函数来完成的
tcgetattr函数
头文件:
#include
函数原型:
inttcgetattr（intfiledes,structtermios*termptr）;
参数：
intfiledes-文件描述符
structtermiso*termptr-指向termios结构的指针，
返回值:
如果成功返回0,否则返回-1
tcsetattr函数
头文件:
#include
函数原型：
inttcsetattr（intfiledes,intopt,conststructtermios*termptr）;
参数：
intfiledes-文件描述符
intopt-选项值，可以为下面三个值之一
TCSANOW-不等数据传输完毕就改变属性
TCSADRAIN-等待所有数据传输结束才改变属性
TCSAFLUSH-清空输入输出缓冲区并且是设置属性
conststructtermios*termptr-指向termios结构的指针，
返回值：
成功返回0,否则返回-1
九、常用设置
9.1设置规范模式
规范模式是面向行的输入方式，输入字符被放入用于和用户交互可以编辑的缓冲区内，直接到读入回车或者换行符号时才结束。
可以通过如下方式来设置
option.c_lflag|=（ICANON|ECHO|ECHOE）;
9.2设置原始输入模式
原始输入模式是没有处理过的，当接收数据时，输入的字符在它们被接收后立即被传送，使用原始输入模式时候，一般可以选择取消ICANON，ECHO，ECHOE和ISIG选项。
例如：
option.c_lflag&=~（ICANON|ECHO|ECHOE）;
9.3设置输入奇偶选项
当激活c_cflag中的奇偶校验后，应该激活输入的奇偶校验。
与之相关的标志有INPCK，IGNPAR，PARMRK和ISTRIP。
一般是通过选择INPCK和ISTRIP激活检验和移除奇偶位。
例如：
option.c_iflag|=（INPCK|ISTRIP）;
9.4设置软件控制流
软件控制流通过IXON，IXOFF和IXANY标志来设置
例如：
option.c_iflag|=（IXON|IXOFF|IXANY）;
9.5选择预处理输出
通过OPOST标志来设置预处理的输出
例如：
option.c_oflag|=OPOST;
9.6选择原始数据输出
原始数据的输出通过设置c_oflag的OPOST标志
例如:
option.c_oflag&=~OPOST;
9.7设置软件流控制字符
软件流控制字符是通过c_cc数组中的VSTART和VSTOP来设置的，一般来说，它们应该被设置城DC1（021八进制）和DC3（023八进制），分别表示ASCII码的XON和XOFF字符。
9.8设置读超时
c_cc数组中的VMIN指定了最少读取的字符数，如果设置为0,那么VTIME就指定了读取每个字符的等待时间。
VTIME是以1/10秒为单位指定接收字符的超时时间的，如果VTIME设置为0,而端口没有用open或者fcntl设置为NONBLOCK，那么read操作将会阻塞不确定的时间。
Linux串口读写
（二）
例子
下面是一个简单的读取串口数据的例子，使用了上面定义的一些函数和头文件
/**********************************************************************
*代码说明：
使用串口二测试的，发送的数据是字符，但是没有发送字符串结束符号，
*所以接收到后，后面加上了结束符号。
我测试使用的是单片机发送数据到第二个串口，测试通过。
**********************************************************************/
#defineFALSE -1
#defineTRUE 0
/*********************************************************************/
intOpenDev（char*Dev）
{
//Dev就是设备，设备就是文件，就是给出该设备文件的路径
intfd=open（Dev,O_RDWR）;//|O_NOCTTY|O_NDELAY
if（-1==fd）
{
perror（"Can'tOpenSerialPort"）;
return-1;
}
else
returnfd;
}
intmain（intargc,char**argv）
{
intfd;
intnread;
charbuff[512];
char*dev="/dev/ttyS1";//串口二
fd=OpenDev（dev）;
set_speed（fd,19200）;
if（set_Parity（fd,8,1,'N'）==FALSE）
{
printf（"SetParityError\n"）;
exit（0）;
}
while
（1）//循环读取数据
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