在配置完串口的相關屬性后,就可以對串口進行打開和讀寫操作了。它所使用的函數和普通文件的讀寫函數一樣,都是open()、write()和read()。它們之間區別的只是串口是一個終端設備,因此在選擇函數的具體參數時會有一些區別。另外,這里會用到一些附加的函數,用于測試終端設備的連接情況等。下面將對其進行具體講解。
1.打開串口
打開串口和打開普通文件一樣,都是使用open()函數,如下所示:
fd = open( "/dev/ttyS0", O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY);
可以看到,這里除了普通的讀寫參數外,還有兩個參數O_NOCTTY和O_NDELAY。
● O_NOCTTY標志用于通知Linux系統,該參數不會使打開的文件成為這個進程的控制終端。如果沒有指定這個標志,那么任何一個輸入(如鍵盤中止信號等)都將會影響用戶的進程。
● O_NDELAY標志用于設置非阻塞方式。通知Linux系統,這個程序不關心DCD信號線所處的狀態(端口的另一端是否激活或者停止)。如果用戶沒有指定這個標志,則進程將會一直處在睡眠狀態,直到DCD信號線被激活。
接下來可恢復串口的狀態為阻塞狀態,用于等待串口數據的讀入,可用fcntl()函數實現,如下所示:
fcntl(fd, F_SETFL, 0);
接著可以測試打開的文件描述符是否連接到一個終端設備,以進一步確認串口是否正確打開,如下所示:
isatty(fd);
該函數調用成功則返回0,若失敗則返回-1。
這時,一個串口就已經成功打開了。接下來就可以對這個串口進行讀和寫操作。下面給出了一個完整的打開串口函數,同樣考慮到了各種不同的情況。程序如下所示:
/*打開串口函數*/
int open_port(int com_port)
{
int fd;
#if (COM_TYPE == GNR_COM) /* 使用普通串口 */
char *dev[] = {"/dev/ttyS0", "/dev/ttyS1", "/dev/ttyS2"};
#else /* 使用USB轉串口 */
char *dev[] = {"/dev/ttyUSB0", "/dev/ttyUSB1", "/dev/ttyUSB2"};
#endif
if ((com_port < 0) || (com_port > MAX_COM_NUM))
{
return -1;
}
/* 打開串口 */
fd = open(dev[com_port - 1], O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY);
if (fd < 0)
{
perror("open serial port");
return(-1);
}
if (fcntl(fd, F_SETFL, 0) < 0) /* 恢復串口為阻塞狀態 */
{
perror("fcntl F_SETFL\n");
}
if (isatty(fd) == 0) /* 測試打開的文件是否為終端設備 */
{
perror("This is not a terminal device");
}
return fd;
}
2.讀寫串口
讀寫串口操作與讀寫普通文件一樣,使用read()和write()函數即可,如下所示:
read(fd, buff, BUFFER_SIZE);
write(fd, buff, strlen(buff));
下面兩個實例給出了串口讀和寫的兩個程序,其中用到前面所講述的open_port()和set_com_config ()函數。寫串口的程序將在宿主機上運行,讀串口的程序將在目標板上運行。
寫串口的程序如下所示:
/* com_writer.c */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <errno.h>
#include "uart_api.h"
int main(void)
{
int fd;
char buff[BUFFER_SIZE];
if((fd = open_port(HOST_COM_PORT)) < 0) /* 打開串口 */
{
perror("open_port");
return 1;
}
if(set_com_config(fd, 115200, 8, 'N', 1) < 0) /* 配置串口 */
{
perror("set_com_config");
return 1;
}
do
{
printf("Input some words(enter 'quit' to exit):");
memset(buff, 0, BUFFER_SIZE);
if (fgets(buff, BUFFER_SIZE, stdin) == NULL)
{
perror("fgets");
break;
}
write(fd, buff, strlen(buff));
} while(strncmp(buff, "quit", 4));
close(fd);
return 0;
}
讀串口的程序如下所示:
/* com_reader.c */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <errno.h>
#include "uart_api.h"
int main(void)
{
int fd;
char buff[BUFFER_SIZE];
if((fd = open_port(TARGET_COM_PORT)) < 0) /* 打開串口 */
{
perror("open_port");
return 1;
}
if(set_com_config(fd, 115200, 8, 'N', 1) < 0) /* 配置串口 */
{
perror("set_com_config");
return 1;
}
do
{
memset(buff, 0, BUFFER_SIZE);
if (read(fd, buff, BUFFER_SIZE) > 0)
{
printf("The received words are : %s", buff);
}
} while(strncmp(buff, "quit", 4));
close(fd);
return 0;
}
在宿主機上運行寫串口的程序,而在目標板上運行讀串口的程序,運行結果如下所示:
/* 宿主機 ,寫串口 */
$ ./com_writer
Input some words(enter 'quit' to exit):hello, Reader!
Input some words(enter 'quit' to exit):I'm Writer!
Input some words(enter 'quit' to exit):This is a serial port testing program.
Input some words(enter 'quit' to exit):quit
/* 目標板 ,讀串口 */
$ ./com_reader
The received words are : hello, Reader!
The received words are : I'm Writer!
The received words are : This is a serial port testing program.
The received words are : quit
另外,讀者還可以考慮一下如何使用select()函數實現串口的非阻塞讀寫,具體實例會在本章后面的實驗中給出。
本文選自華清遠見嵌入式培訓教材《從實踐中學嵌入式Linux應用程序開發》
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