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/************声明：本人只是见到这篇文章对我帮助很大才转载的，但是这个完整的程序里面本来有语法错误的，现在让我改过来了************/

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Author             :tiger-john
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Update-Time   : 2011年2月14日星期一

Tiger声明：本人鄙视直接复制本人文章而不加出处的个人或团体，

但不排斥别人转载tiger-john的文章，只是请您注明出处并和本人

联系或留言给我。3Q

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前面已经提到过Linux下皆为文件，这当然也包括我们今天的主角àUART0串口。因此对他的一切操作都和文件的操作一样（涉及到了open,read,write,close等文件的基本操作）。

一．Linux下的串口编程又那几部分组成

1.    打开串口

2.    串口初始化

3.    读串口或写串口

4.    关闭串口

二．串口的打开

既然串口在linux中被看作了文件，那么在对文件进行操作前先要对其进行打开操作。

1.在Linxu中，串口设备是通过串口终端设备文件来访问的，即通过访问/dev/ttyS0,/dev/ttyS1,/dev/ttyS2这些设备文件实现对串口的访问。

2.调用open()函数来代开串口设备，对于串口的打开操作，必须使用O_NOCTTY参数。

l  O_NOCTTY:表示打开的是一个终端设备，程序不会成为该端口的控制终端。如果不使用此标志，任务一个输入(eg:键盘中止信号等)都将影响进程。

l  O_NDELAY:表示不关心DCD信号线所处的状态（端口的另一端是否激活或者停止）。

3.打开串口模块有那及部分组成

1>调用open()函数打开串口，获取串口设备文件描述符

2>获取串口状态，判断是否阻塞

3>测试打开的文件描述符是否为终端设备

4程序:

/*****************************************************************

* 名称：                    UART0_Open

* 功能：                    打开串口并返回串口设备文件描述

* 入口参数：            fd    :文件描述符     port :串口号(ttyS0,ttyS1,ttyS2)

* 出口参数：            正确返回为1，错误返回为0

*****************************************************************/

int UART0_Open(int fd,char* port)

{

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

if (FALSE == fd)

{

perror("Can't Open Serial Port");

return(FASLE);

}

//判断串口的状态是否为阻塞状态

if(fcntl(fd, F_SETFL, 0) < 0)

{

printf("fcntl failed!/n");

return(FALSE);

}

else

{

printf("fcntl=%d/n",fcntl(fd, F_SETFL,0));

}

//测试是否为终端设备

if(0 == isatty(STDIN_FILENO))

{

printf("standard input is not a terminal device/n");

return(FALSE);

}

else

{

printf("isatty success!/n");

}

printf("fd->open=%d/n",fd);

return fd;

}

三．串口的初始化

1.    在linux中的串口初始化和前面的串口初始化一样。需要设置串口波特率，数据流控制，帧的格式(即数据位个数，停止位，校验位,数据流控制)

2.    串口初始化模块有那几部分组成：

1>.设置波特率

2>设置数据流控制

2>设置帧的格式(即数据位个数，停止位，校验位)

John哥说明：

1>设置串口参数时要用到termios结构体,因此先要通过函数

tcgettattr(fd,&options)获得串口指向termios结构的指针。

2>通过cfsetispeed函数和cfsetospeed函数用来设置串口的输入/输出波特率。一般情况下，输入和输出波特率相等的。

3>设置数据位可以通过修改termios机构体中c_flag来实现。其中CS5,CS6,CS7,CS8对应数据位的5，6，7，8。在设置数据位时，必须要用CSIZE做位屏蔽。

4>数据流控制是使用何种方法来标志数据传输的开始和结束。

5>在设置完波特率，数据流控制，数据位，校验位，停止位，停止位后，还要设置最小等待时间和最小接收字符。

6>在完成配置后要通过tcsetattr()函数来激活配置。

3.程序：

/*******************************************************************

* 名称：                UART0_Set

* 功能：                设置串口数据位，停止位和效验位

* 入口参数：        fd         串口文件描述符

*                              speed      串口速度

*                              flow_ctrl  数据流控制

*                           databits   数据位   取值为 7 或者8

*                           stopbits   停止位   取值为 1 或者2

*                           parity     效验类型 取值为N,E,O,,S

*出口参数：              正确返回为1，错误返回为0

*******************************************************************/

int UART0_Set(int fd,int speed,int flow_ctrl,int databits,int stopbits,int parity)

{

int   i;

int   status;

int   speed_arr[] = { B38400, B19200, B9600, B4800, B2400, B1200, B300,

B38400, B19200, B9600, B4800, B2400, B1200, B300 };

int   name_arr[] = {38400,  19200,  9600,  4800,  2400,  1200,  300,      38400, 19200,  9600, 4800, 2400, 1200,  300 };

struct termios options;

/*tcgetattr(fd,&options)得到与fd指向对象的相关参数，并将它们保存于options,该函数,还可以测试配置是否正确，该串口是否可用等。若调用成功，函数返回值为0，若调用失败，函数返回值为1.

*/

if  ( tcgetattr( fd,&options)  !=  0)

{

perror("SetupSerial 1");

return(FALSE);

}

//设置串口输入波特率和输出波特率

for ( i= 0;  i < sizeof(speed_arr) / sizeof(int);  i++)

{

if  (speed == name_arr[i])

{

cfsetispeed(&Options, speed_arr[i]);

cfsetospeed(&Options, speed_arr[i]);

}

}

//修改控制模式，保证程序不会占用串口

options.c_cflag |= CLOCAL;

//修改控制模式，使得能够从串口中读取输入数据

options.c_cflag |= CREAD;

//设置数据流控制

switch(flow_ctrl)

{

case 0 ://不使用流控制

options.c_cflag &= ~CRTSCTS;

break;

case 1 ://使用硬件流控制

options.c_cflag |= CRTSCTS;

break;

case 2 ://使用软件流控制

options.c_cflag |= IXON | IXOFF | IXANY;

break;

}

//设置数据位

options.c_cflag &= ~CSIZE; //屏蔽其他标志位

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 (FALSE);

}

//设置校验位

switch (parity)

{

case 'n':

case 'N': //无奇偶校验位。

options.c_cflag &= ~PARENB;

options.c_iflag &= ~INPCK;

break;

case 'o':

case 'O'://设置为奇校验

options.c_cflag |= (PARODD | PARENB);

options.c_iflag |= INPCK;

break;

case 'e':

case 'E'://设置为偶校验

options.c_cflag |= PARENB;

options.c_cflag &= ~PARODD;

options.c_iflag |= INPCK;

break;

case 's':

case 'S': //设置为空格

options.c_cflag &= ~PARENB;

options.c_cflag &= ~CSTOPB;

break;

default:

fprintf(stderr,"Unsupported parity/n");

return (FALSE);

}

// 设置停止位

switch (stopbits)

{

case 1:

options.c_cflag &= ~CSTOPB;

break;

case 2:

options.c_cflag |= CSTOPB;

break;

default:

fprintf(stderr,"Unsupported stop bits/n");

return (FALSE);

}

//修改输出模式，原始数据输出

options.c_oflag &= ~OPOST;

//设置等待时间和最小接收字符

options.c_cc[VTIME] = 1; /* 读取一个字符等待1*(1/10)s */

options.c_cc[VMIN] = 1; /* 读取字符的最少个数为1 */

//如果发生数据溢出，接收数据，但是不再读取

tcflush(fd,TCIFLUSH);

//激活配置 (将修改后的termios数据设置到串口中）

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

{

perror("com set error!/n");

return (FALSE);

}

return (TRUE);

}

/*******************************************************************

* 名称：                  UART0_Init()

* 功能：                串口初始化

* 入口参数：        fd           文件描述符

*               speed     串口速度

*                              flow_ctrl   数据流控制

*               databits    数据位   取值为 7 或者8

*                           stopbits   停止位   取值为 1 或者2

*                           parity     效验类型 取值为N,E,O,,S

* 出口参数：        正确返回为1，错误返回为0

*******************************************************************/

int UART0_Init(int fd, int speed,int flow_ctrlint databits,int stopbits,int parity)

{

int err;

//设置串口数据帧格式

if (UART0_Set(fd,115200,0,8,1,'N') == FALSE)

{

return FALSE;

}

else

{

return  TRUE;

}

}

注：

如果不是开发终端之类的，只是串口传输数据，而不需要串口来处理，那么使用原始模式(Raw Mode)方式来通讯，设置方式如下：

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

options.c_oflag  &= ~OPOST;   /*Output*/

四．    串口的读写函数：

1.     读写串口是通过使用read函数和write函数来实现的。

2.     程序

/*******************************************************************

* 名称：                  UART0_Recv

* 功能：                接收串口数据

* 入口参数：        fd                  :文件描述符

*                              rcv_buf     :接收串口中数据存入rcv_buf缓冲区中

*                              data_len    :一帧数据的长度

* 出口参数：        正确返回为1，错误返回为0

*******************************************************************/

int UART0_Recv(int fd, char *rcv_buf,int data_len)

{

int len,fs_sel;

fd_set fs_read;

struct timeval time;

FD_ZERO(&fs_read);

FD_SET(fd,&fs_read);

time.tv_sec = 10;

time.tv_usec = 0;

//使用select实现串口的多路通信

fs_sel = select(fd+1,&fs_read,NULL,NULL,&time);

if(fs_sel)

{

len = read(fd,data,data_len);

return len;

}

else

{

return FALSE;

}

}

/*******************************************************************

* 名称：                UART0_Send

* 功能：                发送数据

* 入口参数：        fd                  :文件描述符

*                              send_buf    :存放串口发送数据

*                              data_len    :一帧数据的个数

* 出口参数：        正确返回为1，错误返回为0

*******************************************************************/

int UART0_Send(int fd, char *send_buf,int data_len)

{

int len = 0;

len = write(fd,send_buf,data_len);

if (len == data_len )

{

return len;

}

else

{

tcflush(fd,TCOFLUSH);

return FALSE;

}

}

五．    关闭串口

在完成对串口设备的操作后，要调用close函数关闭该文件描述符。

程序：

/******************************************************

* 名称：                UART0_Close

* 功能：                关闭串口并返回串口设备文件描述

* 入口参数：        fd    :文件描述符

* 出口参数：        void

*******************************************************************/

void UART0_Close(int fd)

{

close(fd);

}

一．    一个完整程序

    1. /************************Copyright(c)*******************************
    2. **                       西安邮电学院
    3. **                       graduate school
    4. **                                     XNMS项目组
    5. **                       WebSite :blog.csdn.net/tigerjb
    6. **------------------------------------------FileInfo-------------------------------------------------------
    7. ** File name:                 main.c
    8. ** Last modified Date:  2011-01-31
    9. ** Last Version:              1.0
    10. ** Descriptions:
    11. **------------------------------------------------------------------------------------------------------
    12. ** Created by:               冀博
    13. ** Created date:            2011-01-31
    14. ** Version:                            1.0
    15. ** Descriptions:             The original version
    16. **------------------------------------------------------------------------------------------------------
    17. ** Modified by:
    18. ** Modified date:
    19. ** Version:
    20. ** Descriptions:
    21. *******************************************************************/
    22. //串口相关的头文件
    23. #include<stdio.h>      /*标准输入输出定义*/
    24. #include<stdlib.h>     /*标准函数库定义*/
    25. #include<unistd.h>     /*Unix 标准函数定义*/
    26. #include<sys/types.h>
    27. #include<sys/stat.h>
    28. #include<fcntl.h>      /*文件控制定义*/
    29. #include<termios.h>    /*PPSIX 终端控制定义*/
    30. #include<errno.h>      /*错误号定义*/
    31. #include<string.h>
    32. //宏定义
    33. #define FALSE  -1
    34. #define TRUE   0
    35. /*******************************************************************
    36. * 名称：                  UART0_Open
    37. * 功能：                打开串口并返回串口设备文件描述
    38. * 入口参数：        fd    :文件描述符     port :串口号(ttyS0,ttyS1,ttyS2)
    39. * 出口参数：        正确返回为1，错误返回为0
    40. *******************************************************************/
    41. int UART0_Open(int fd,char* port)
    42. {
    43. fd = open( port, O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY);
    44. if (FALSE == fd)
    45. {
    46. perror("Can't Open Serial Port");
    47. return(FALSE);
    48. }
    49. //恢复串口为阻塞状态
    50. if(fcntl(fd, F_SETFL, 0) < 0)
    51. {
    52. printf("fcntl failed!\n");
    53. return(FALSE);
    54. }
    55. else
    56. {
    57. printf("fcntl=%d\n",fcntl(fd, F_SETFL,0));
    58. }
    59. //测试是否为终端设备
    60. if(0 == isatty(STDIN_FILENO))
    61. {
    62. printf("standard input is not a terminal device\n");
    63. return(FALSE);
    64. }
    65. else
    66. {
    67. printf("isatty success!\n");
    68. }
    69. printf("fd->open=%d\n",fd);
    70. return fd;
    71. }
    72. /*******************************************************************
    73. * 名称：                UART0_Close
    74. * 功能：                关闭串口并返回串口设备文件描述
    75. * 入口参数：        fd    :文件描述符     port :串口号(ttyS0,ttyS1,ttyS2)
    76. * 出口参数：        void
    77. *******************************************************************/
    78. void UART0_Close(int fd)
    79. {
    80. close(fd);
    81. }
    82. /*******************************************************************
    83. * 名称：                UART0_Set
    84. * 功能：                设置串口数据位，停止位和效验位
    85. * 入口参数：        fd        串口文件描述符
    86. *                              speed     串口速度
    87. *                              flow_ctrl   数据流控制
    88. *                           databits   数据位   取值为 7 或者8
    89. *                           stopbits   停止位   取值为 1 或者2
    90. *                           parity     效验类型 取值为N,E,O,,S
    91. *出口参数：          正确返回为1，错误返回为0
    92. *******************************************************************/
    93. int UART0_Set(int fd,int speed,int flow_ctrl,int databits,int stopbits,int parity)
    94. {
    95. int   i;
    96. int   status;
    97. int   speed_arr[] = { B115200, B19200, B9600, B4800, B2400, B1200, B300};
    98. int   name_arr[] = {115200,  19200,  9600,  4800,  2400,  1200,  300};
    99. struct termios options;
    100. /*tcgetattr(fd,&options)得到与fd指向对象的相关参数，并将它们保存于options,该函数还可以测试配置是否正确，该串口是否可用等。若调用成功，函数返回值为0，若调用失败，函数返回值为1.
    101. */
    102. if  ( tcgetattr( fd,&options)  !=  0)
    103. {
    104. perror("SetupSerial 1");
    105. return(FALSE);
    106. }
    107. //设置串口输入波特率和输出波特率
    108. for ( i= 0;  i < sizeof(speed_arr) / sizeof(int);  i++)
    109. {
    110. if  (speed == name_arr[i])
    111. {
    112. cfsetispeed(&options, speed_arr[i]);
    113. cfsetospeed(&options, speed_arr[i]);
    114. }
    115. }
    116. //修改控制模式，保证程序不会占用串口
    117. options.c_cflag |= CLOCAL;
    118. //修改控制模式，使得能够从串口中读取输入数据
    119. options.c_cflag |= CREAD;
    120. //设置数据流控制
    121. switch(flow_ctrl)
    122. {
    123. case 0 ://不使用流控制
    124. options.c_cflag &= ~CRTSCTS;
    125. break;
    126. case 1 ://使用硬件流控制
    127. options.c_cflag |= CRTSCTS;
    128. break;
    129. case 2 ://使用软件流控制
    130. options.c_cflag |= IXON | IXOFF | IXANY;
    131. break;
    132. }
    133. //设置数据位
    134. //屏蔽其他标志位
    135. options.c_cflag &= ~CSIZE;
    136. switch (databits)
    137. {
    138. case 5    :
    139. options.c_cflag |= CS5;
    140. break;
    141. case 6    :
    142. options.c_cflag |= CS6;
    143. break;
    144. case 7    :
    145. options.c_cflag |= CS7;
    146. break;
    147. case 8:
    148. options.c_cflag |= CS8;
    149. break;
    150. default:
    151. fprintf(stderr,"Unsupported data size\n");
    152. return (FALSE);
    153. }
    154. //设置校验位
    155. switch (parity)
    156. {
    157. case 'n':
    158. case 'N': //无奇偶校验位。
    159. options.c_cflag &= ~PARENB;
    160. options.c_iflag &= ~INPCK;
    161. break;
    162. case 'o':
    163. case 'O'://设置为奇校验
    164. options.c_cflag |= (PARODD | PARENB);
    165. options.c_iflag |= INPCK;
    166. break;
    167. case 'e':
    168. case 'E'://设置为偶校验
    169. options.c_cflag |= PARENB;
    170. options.c_cflag &= ~PARODD;
    171. options.c_iflag |= INPCK;
    172. break;
    173. case 's':
    174. case 'S': //设置为空格
    175. options.c_cflag &= ~PARENB;
    176. options.c_cflag &= ~CSTOPB;
    177. break;
    178. default:
    179. fprintf(stderr,"Unsupported parity\n");
    180. return (FALSE);
    181. }
    182. // 设置停止位
    183. switch (stopbits)
    184. {
    185. case 1:
    186. options.c_cflag &= ~CSTOPB; break;
    187. case 2:
    188. options.c_cflag |= CSTOPB; break;
    189. default:
    190. fprintf(stderr,"Unsupported stop bits\n");
    191. return (FALSE);
    192. }
    193. //修改输出模式，原始数据输出
    194. options.c_oflag &= ~OPOST;
    195. options.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG);//我加的
    196. //options.c_lflag &= ~(ISIG | ICANON);
    197. //设置等待时间和最小接收字符
    198. options.c_cc[VTIME] = 1; /* 读取一个字符等待1*(1/10)s */
    199. options.c_cc[VMIN] = 1; /* 读取字符的最少个数为1 */
    200. //如果发生数据溢出，接收数据，但是不再读取 刷新收到的数据但是不读
    201. tcflush(fd,TCIFLUSH);
    202. //激活配置 (将修改后的termios数据设置到串口中）
    203. if (tcsetattr(fd,TCSANOW,&options) != 0)
    204. {
    205. perror("com set error!\n");
    206. return (FALSE);
    207. }
    208. return (TRUE);
    209. }
    210. /*******************************************************************
    211. * 名称：                UART0_Init()
    212. * 功能：                串口初始化
    213. * 入口参数：        fd       :  文件描述符
    214. *               speed  :  串口速度
    215. *                              flow_ctrl  数据流控制
    216. *               databits   数据位   取值为 7 或者8
    217. *                           stopbits   停止位   取值为 1 或者2
    218. *                           parity     效验类型 取值为N,E,O,,S
    219. *
    220. * 出口参数：        正确返回为1，错误返回为0
    221. *******************************************************************/
    222. int UART0_Init(int fd, int speed,int flow_ctrl,int databits,int stopbits,int parity)
    223. {
    224. int err;
    225. //设置串口数据帧格式
    226. if (UART0_Set(fd,19200,0,8,1,'N') == FALSE)
    227. {
    228. return FALSE;
    229. }
    230. else
    231. {
    232. return  TRUE;
    233. }
    234. }
    235. /*******************************************************************
    236. * 名称：                  UART0_Recv
    237. * 功能：                接收串口数据
    238. * 入口参数：        fd                  :文件描述符
    239. *                              rcv_buf     :接收串口中数据存入rcv_buf缓冲区中
    240. *                              data_len    :一帧数据的长度
    241. * 出口参数：        正确返回为1，错误返回为0
    242. *******************************************************************/
    243. int UART0_Recv(int fd, char *rcv_buf,int data_len)
    244. {
    245. int len,fs_sel;
    246. fd_set fs_read;
    247. struct timeval time;
    248. FD_ZERO(&fs_read);
    249. FD_SET(fd,&fs_read);
    250. time.tv_sec = 10;
    251. time.tv_usec = 0;
    252. //使用select实现串口的多路通信
    253. fs_sel = select(fd+1,&fs_read,NULL,NULL,&time);
    254. if(fs_sel)
    255. {
    256. len = read(fd,rcv_buf,data_len);
    257. printf("I am right!(version1.2) len = %d fs_sel = %d\n",len,fs_sel);
    258. return len;
    259. }
    260. else
    261. {
    262. printf("Sorry,I am wrong!");
    263. return FALSE;
    264. }
    265. }
    266. /********************************************************************
    267. * 名称：                  UART0_Send
    268. * 功能：                发送数据
    269. * 入口参数：        fd                  :文件描述符
    270. *                              send_buf    :存放串口发送数据
    271. *                              data_len    :一帧数据的个数
    272. * 出口参数：        正确返回为1，错误返回为0
    273. *******************************************************************/
    274. int UART0_Send(int fd, char *send_buf,int data_len)
    275. {
    276. int len = 0;
    277. len = write(fd,send_buf,data_len);
    278. if (len == data_len )
    279. {
    280. return len;
    281. }
    282. else
    283. {
    284. tcflush(fd,TCOFLUSH);
    285. return FALSE;
    286. }
    287. }
    288. int main(int argc, char **argv)
    289. {
    290. int fd;                            //文件描述符
    291. int err;                           //返回调用函数的状态
    292. int len;
    293. int i;
    294. char rcv_buf[100];
    295. char send_buf[20]="tiger john";
    296. if(argc != 3)
    297. {
    298. printf("Usage: %s /dev/ttySn 0(send data)/1 (receive data) \n",argv[0]);
    299. return FALSE;
    300. }
    301. fd = UART0_Open(fd,argv[1]); //打开串口，返回文件描述符
    302. do{
    303. err = UART0_Init(fd,19200,0,8,1,'N');
    304. printf("Set Port Exactly!\n");
    305. }while(FALSE == err || FALSE == fd);
    306. if(0 == strcmp(argv[2],"0"))
    307. {
    308. for(i = 0;i < 10;i++)
    309. {
    310. len = UART0_Send(fd,send_buf,10);
    311. if(len > 0)
    312. printf(" %d send data successful\n",i);
    313. else
    314. printf("send data failed!\n");
    315. sleep(2);
    316. }
    317. UART0_Close(fd);
    318. }
    319. else
    320. {
    321. while (1) //循环读取数据
    322. {
    323. len = UART0_Recv(fd, rcv_buf,9);
    324. if(len > 0)
    325. {
    326. rcv_buf[len] = '\0';
    327. printf("receive data is %s\n",rcv_buf);
    328. printf("len = %d\n",len);
    329. }
    330. else
    331. {
    332. printf("cannot receive data\n");
    333. }
    334. sleep(2);
    335. }
    336. UART0_Close(fd);
    337. }
    338. }
    339. /*********************************************************************                            End Of File                          **
    340. *******************************************************************/

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