一、简介

1.1 Linux串口编程主要是设置structtermios结构体的个成员值。Termios是在POSIX规范中定义的标准接口，表示终端设备（包括虚拟终端丶串口等），串口是一种终端设备，一般通过终端编程接口对其进行配置和控制。

串口的配置最重要的是以下结构体定义中标明红色的条目，配置方法如下：

  某几位清0：struct_name.flag&=  ~(MASK1 | MASK 2….)

  某几位置1：struc_name.flag|=    (MASK1 | MASK2…)

1.2例如：设置115200的波特率:

        Structtermios new_cfg;

        New_cfg.c_cflag|= B115200

1.3本文写作目的旨在方便查阅串口设置结构体的组成，方便开发

二、结构体定义

#include<termios.h>

Struct termios{

Unsigned short c_iflag;            //输入模式标志

Unsigned short c_oflag;          //输出模式标志

Unsigned short c_cflag;           //控制模式标志

Unsigned short c_lflag;          //本地模式标志

Unsigned char c_line;           //线路规程

Unsigned char c_cc[NCC];       //控制特性

Speed_t c_ispeed;              //输入速度

Speed_t c_ospreed;            //输出速度

}

  2.1 输入模式标志（c_iflag：16bit）

  

INPCK	奇偶校验使能
IGNPAR	忽略奇偶校验错误
PARMRK	奇偶校验错误掩码
ISTRIP	裁剪掉第8比特
IXON	启动输出软件控制流
IXOF	启动输入软件控制流
IXANY	输入任意字符可以重新启动输入（默：起始字符）
IGNBRK	忽略输入终止条件
BRKINT	当检测到输入终止条件时发送SIGINT信号
INLCR	当收到NL（换行符）转换CR（回车符）
IGNCR	忽略收到的CR
ICRNL	当收到CR转换为NL
IUCLC	讲接收到的大写字符映射为小写字符
IMAXBEL	当输入队列满时响铃

2.2输出模式标志(c_oflag :16bit)

OPOST	启动输出处理功能，如果不设置，其他位忽略
OLCUC	将输出中的大写字符转换成小写字符
ONLCR	将输出中的换行符(‘\n’)转换成回车符(‘\r’)
ONOCR	如果当前列号为0，则不输出回车字符
OCRNL	将输出中的回车符转换成换行
ONLRET	不输出回车符
OFILL	发送填充字符以提供延时
OFDEL	如果设置该标志，则表示填充字符为DEL字符，否则为NUL
NLDLY	换行延时掩码
CRDLY	回车延时掩码
TABDLY	制表符延时掩码
BSDLY	水平退格符延时掩码
VTDLY	垂直退格符延时掩码
FFLDY	换页符延时掩码

2.3控制模式标志(c_cflag:16bit)

CBAUD	波特率的位掩码
B0	0波特率(放弃DTR)
…	…
B1800	1800的波特率
B2400	2400的波特率
B4800	4800的波特率
B9600	9600的波特率
B19200	19200的波特率
B38400	38400的波特率
B57600	57600的波特率
B115200	115200的波特率
EXTA	外部时钟率
EXTB	外部时钟率
CSIZE	数据位的位掩码
CS5	5个数据位
CS6	6个数据位
CS7	7个数据位
CS8	8个数据位
CSTOPB	2个停止位（不设置则是一个）
GREAD	接收使能
PARENB PARODD	校验使能位 使用奇校验而不是偶校验
HUPCL	最后关闭时挂线(放弃DTR)
CLOCAL	本地连接(不改变端口所有者)
CRTSCTS	硬件流控

 

 

2.4本地模式标志(c_lflag:16bit)

ISIG	若收到信号字符(INTR,QUIT等)则会产生相应的信号
ICANON	启动规范模式
ECHO	启动本地回显功能
ECHOE	若设置ICANON则允许退格操作
ECHOK	若设置ICANON，则KILL字符会删除当前行
ECHONL	若设置ICANON，则允许回显换行符
ECHOCTL	若设置ECHO，则控制字符会显示成^x,其中x的ASCII码等于给相应的控制字符的ASCII码加上0x40.
ECHOPRT	若设置ICANON和IECHO，则删除字符和被删除的字符都会被显示
ECHOKE	若设置ICANON,则允许回显在ECHOE和ECHOPRT中设定的KILL字符
NOFLASH	在通常情况下，当接收到INTR，QUIT，SUSP控制字符时，会清空输入和输出队列。如果设置改标志，则所有的队列不会被清空
TOSTOP	若一个后台进程师徒向他的控制终端进行写操作，则系统向改后台进程的进程组发送SIGTTOU信号。该信号通常终止进程的执行
IEXTEN	启动输入处理功能

2.5控制特性(c_cc[])

VINTR	中断控制字符，对应的键位ctrl+c
VQUIT	退出操作符，对应的键为ctrl+z
VERASE	删除操作符，对应Backspace
VKILL	删除行符，对应的键为ctrl+u
VEOF	文件结尾符，对应的键为ctrl+d
VEOL	附加行结尾符，对应的键为carriage return
VEOL2	第二行结尾符，对应的键为line feed
VMIN	指定最少读取的字符数
VTIME	指定读取的每个字符之间的超时时间

三、串口配置基本流程

3.1保存串口配置

  int tcgetattr(int fd, struct termios *termios_p);

3.2激活选项

 CLOCAL和CREAD分别用于本地连接和接收使能，因此要先通过位掩码的方式激活这两个选项：

newtio.c_cflag |=CLOCAL |CREAD;

3.3设置波特率

   波特率的设置不能直接通过掩码来设定，有提供设置函数：

 cfsetispeed(&new_cfg,B115200);

cfsetospeed(&new_cfg,B115200);

3.4设置数据位

首先去掉数据位中的位掩码，再重新按要求设置：

New_cfg.c_cflag &=~CSIZE;

New_cfg.c_cflag |=CS8;

3.5设置奇偶校验位

 New_cfg.c_cflag|=(PARODD | PARENB)     //激活校验位使能

New_cfg.c_iflag                         //激活对输入数据的奇偶校验使能

3.6设置停止位

New_cfg.c_cflag  &= ~CSTOPB            //讲奇偶校验位设置一个比特

New_cfg.c_cflag |=CSTOPB                //讲奇偶校验位设置两个比特

3.7设置最少字符和等待时间

New_cfg.c_cc[VTIME]=0;

New_cfg.c_cc[VMIN]=0;

3.8清除串口缓存

由于串口在重新设置之后，需要对当前的串口设备进行适当的处理，这时就可以调用在<termios.h>中声明的tcdrain()，tcflow(),tcflush()等函数来处理目前串口缓冲中的数据，格式如下：

int tcdrain(int fd)  //使程序阻塞，直到输出缓冲区的数据全部发送完毕

int tcflow(int fd,int action)    //用于暂停或者重新开始输出

int tcflush(int fd,int queue_selector)  //用于清空输入输出缓冲区

3.9激活配置

tcsetattr(int fd,int option_action,conststruct terios *termrios_p)

Param :

Optional_options:

               TCSCANOW:配置的修改立即生效

                                TCSADRAIN:配置的修改在所有写入fd的输出都传输完毕之后生效

               TCSAFLUSH:所有已接受但未读入的输出都将在修改生效之前被丢弃

Return：

   0:成功

  -1:失败

3.10使用串口

串口配置完成后就可以像文件一样读写数据，使用read(),write()函数

四、串口配置实例(通用函数封装)

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/time.h>
#include <fcntl.h>
#include <termios.h>
#include <errno.h>
#include <pthread.h>
#include <string.h>
#include<stdbool.h>
#include <termios.h>

/*@ Fn uartOpen

   @param     uartDevicePath      设备文件

   @param     speed                       波特率，默认115200

   @param     dataWidth                数据位宽，默认8bit

   @param     stopBit                      停止位，true：2bit;    false：1bit;

 

   @return       fd                               打开文件描述符

*/ 

int uartOpen(char *uartDevicePath,int speed,int dataWidth,bool stopBit)
{
 //Info
int fd=-1;
struct termios new_cfg,old_cfg; 
printf("uart path=%s\n",uartDevicePath);  


 //open device
fd=open(uartDevicePath,O_RDWR | O_NOCTTY );
if(fd==-1)
printf("open failed!\n");


//preserve the old configuration
if(tcgetattr(fd,&old_cfg)!=0)
  printf("Old config preserve failed!\n");


//set mode
new_cfg.c_cflag |=CLOCAL |CREAD;


//set baudrate
switch(speed){
  case 1800:{
   cfsetispeed(&new_cfg,B1800);
   cfsetospeed(&new_cfg,B1800);
}break;
  case 2400:{
   cfsetispeed(&new_cfg,B2400);
   cfsetospeed(&new_cfg,B2400);
}break;
  case 4800:{
   cfsetispeed(&new_cfg,B4800);
   cfsetospeed(&new_cfg,B4800);
}break;
  case 9600:{
   cfsetispeed(&new_cfg,B9600);
   cfsetospeed(&new_cfg,B9600);
}break;
  case 19200:{
   cfsetispeed(&new_cfg,B19200);
   cfsetospeed(&new_cfg,B19200);
  }break;
  case 38400:{
   cfsetispeed(&new_cfg,B38400);
   cfsetospeed(&new_cfg,B38400);
}break;
  case 57600:{
   cfsetispeed(&new_cfg,B57600);
   cfsetospeed(&new_cfg,B57600);
}break;
  case 115200:{
   cfsetispeed(&new_cfg,B115200);
   cfsetospeed(&new_cfg,B115200);
}break;
  default:{
  cfsetispeed(&new_cfg,B115200);
  cfsetospeed(&new_cfg,B115200);
  }break;
}
//set size of data
new_cfg.c_cflag &=~CSIZE;
switch(dataWidth){
case 5:{
new_cfg.c_cflag |=CS5;
}break;
case 6:{
new_cfg.c_cflag |=CS6;
}break;
case 7:{
new_cfg.c_cflag |=CS7;
}break;
case 8:{
new_cfg.c_cflag |=CS8;
}break;
default :{
new_cfg.c_cflag |=CS8;
}break;
}
//set stopbit:true 2 stopbit,false 1 stopbit
if(stopBit)
new_cfg.c_cflag |=(CSTOPB);
else
new_cfg.c_cflag &=~(CSTOPB);
//set others
new_cfg.c_cc[VTIME]=0;
new_cfg.c_cc[VMIN]=0;
//start
if(-1==tcsetattr(fd,TCSANOW,&new_cfg))
printf("Uart setting failed!\n");


return fd;
}
void main()
{
int fd=uartOpen("/dev/ttyUSB0",115200,8,true);


while(1){
;
//handle here
}
}