LINUX C实现串口驱动程序开发-撸码网

Linux C实现串口驱动程序开发

在嵌入式系统开发中，串口通信是一种最常用的通信方式之一。在Linux系统中，有很多不同的串口驱动程序可供选择。本文将介绍如何使用C语言在Linux平台上开发串口驱动程序。

1. 硬件和信号线连接

首先，我们需要连接硬件和信号线。在Linux系统中，串口的连接是通过RS-232接口实现的。通过DB-9或DB-25连接器，将串口设备与计算机连接起来。确保接线正确无误，信号线的接口和电平匹配。

2. 打开串口设备文件

要在Linux上使用串口，首先需要打开串口设备文件。在Linux中，串口设备文件通常位于/dev目录下，其命名方式为/dev/ttyS0、/dev/ttyS1等，其中ttyS0表示第一个串口设备。

首先，我们需要先判断串口设备文件是否存在：

int fd;
char *device = "/dev/ttyS0";
  
fd = open(device, O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);
if (fd == -1) {
    printf("无法打开串口设备文件\n");
    return -1;
}

其中，O_RDWR表示以读写方式打开设备文件，O_NOCTTY表示不将设备文件作为控制终端，O_NDELAY表示以非阻塞模式打开设备文件。

3. 配置串口参数

在打开串口设备文件后，我们需要配置串口的相关参数，包括波特率、数据位、停止位、奇偶校验等。以下是一个简单的配置函数示例：

void set_serial_port_params(int fd, int baudrate, int databits, int stopbits, int parity)
{
    struct termios options;
  
    tcgetattr(fd, &options);
  
    /* 设置波特率 */
    cfsetispeed(&options, baudrate);
    cfsetospeed(&options, baudrate);
  
    /* 设置数据位 */
    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, "无效的数据位\n");
        return;
    }
  
    /* 设置停止位 */
    switch (stopbits) {
    case 1:
        options.c_cflag &= ~CSTOPB;
        break;
    case 2:
        options.c_cflag |= CSTOPB;
        break;
    default:
        fprintf(stderr, "无效的停止位\n");
        return;
    }
  
    /* 设置奇偶校验 */
    switch (parity) {
    case 'n':
    case 'N':
        options.c_cflag &= ~PARENB;
        options.c_iflag &= ~INPCK;
        break;
    case 'o':
    case 'O':
        options.c_cflag |= (PARODD | PARENB);
        options.c_iflag |= INPCK;
        break;
    case 'e':
    case 'E':
        options.c_cflag |= PARENB;
        options.c_cflag &= ~PARODD;
        options.c_iflag |= INPCK;
        break;
    default:
        fprintf(stderr, "无效的奇偶校验\n");
        return;
    }
  
    tcsetattr(fd, TCSANOW, &options);
}

在上述示例中，我们使用了termios数据结构来保存和配置串口的参数信息。函数中的参数baudrate表示波特率，databits表示数据位，stopbits表示停止位，parity表示奇偶校验。

4. 读写串口数据

配置完串口参数后，我们可以使用read和write函数来读写串口数据。以下是一个简单的示例：

char read_buffer[1024];
char write_buffer[] = "Hello, World!";
  
/* 读取串口数据 */
int n = read(fd, &read_buffer, sizeof(read_buffer));
if (n > 0) {
    read_buffer[n] = '\0';
    printf("读取到的数据：%s\n", read_buffer);
} else {
    printf("无法从串口读取数据\n");
}
  
/* 写入串口数据 */
int len = strlen(write_buffer);
int m = write(fd, write_buffer, len);
if (m == len) {
    printf("成功写入数据到串口\n");
} else {
    printf("无法写入数据到串口\n");
}

在上述示例中，我们使用read函数从串口读取数据，并通过write函数将数据写入串口。read函数的返回值是实际读取到的字节数，write函数的返回值是实际写入的字节数。

5. 关闭串口设备

在使用完串口后，我们需要关闭串口设备文件：

close(fd);

总结

本文介绍了如何使用C语言在Linux平台上开发串口驱动程序。首先我们需要打开串口设备文件，然后配置串口的参数，包括波特率、数据位、停止位和奇偶校验。接下来我们可以通过read和write函数读写串口数据。最后，我们需要关闭串口设备文件。

串口通信在嵌入式开发中非常常见，能够实现嵌入式系统与外部设备的数据交互。通过学习和理解串口驱动程序的开发方法，可以更好地应用和掌握串口通信技术。

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