Linux串口测试程序及使用总结
参考博客：https://blog.csdn.net/w282529350/article/details/7378388本程序通过传参的形式，指定串口设备节点和波特率，将串口接收到的数据原模原样的再发送出去，用来测试串口工作是否正常。同时该示例程序也为以后linux使用串口时做参考。如下代码亲测可用，由于使用了线程循环读数据存放到串口缓冲区，编译时需要链接-lpthread库 。/...
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参考博客：https://blog.csdn.net/w282529350/article/details/7378388
本程序通过传参的形式，指定串口设备节点和波特率，将串口接收到的数据原模原样的再发送出去，用来测试串口工作是否正常。同时该示例程序也为以后linux使用串口时做参考。
如下代码亲测可用，由于使用了线程循环读数据存放到串口缓冲区，编译时需要链接-lpthread库 。
//串口相关的头文件
#include<stdio.h> /*标准输入输出定义*/
#include<stdlib.h> /*标准函数库定义*/
#include<unistd.h> /*Unix 标准函数定义*/
#include <sys/ioctl.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h> /*文件控制定义*/
#include<termios.h> /*PPSIX 终端控制定义*/
#include<errno.h> /*错误号定义*/
#include<string.h>
#include<pthread.h>
#include <signal.h>
//宏定义
#define FALSE -1
#define TRUE 0
#define SERIAL_BUFF_MAX_LEN 1024 /*串口缓冲区大小 1K */
#define SERIAL_DEVICE_NAME "/dev/ttyHSL0"
unsigned char serial_rx_buff[SERIAL_BUFF_MAX_LEN]={0}; //接受缓冲区
int baudrate = -1; //波特率
int serial_fd = -1;
static int rx_start = 0;
static int rx_end = 0;
static int terminate = 0;
void sig_handler(int signo) //sig_handler:信号处理函数
{
switch(signo)
{
case SIGINT:
printf("\nreceived SIGINT\n");
terminate = 1;
break;
default:
break;
}
}
/*******************************************************************
* 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(const char* port)
{
int fd = open(port, O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY);
if( FALSE == fd )
{
perror("Can't Open Serial Port");
return FALSE;
}
//恢复串口为阻塞状态
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("Serial init success! fd = %d\n",fd);
}
return fd;
}
/*******************************************************************
* 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 port :串口号(ttyS0,ttyS1,ttyS2)
* 出口参数： void
*******************************************************************/
void UART0_Close(int fd)
{
close(fd);
}
/*******************************************************************
* 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[] = {B2000000,B1500000,B1152000,B1000000,B921600,B576000,B500000,
B460800,B230400, B115200, B19200, B9600, B4800, B2400, B1200, B300};
int name_arr[] = {2000000,1500000,1152000,1000000,921600,576000,500000,460800,230400,
115200,19200,9600,4800,2400,1200,300};
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);
}
int seted_flag = 0;
//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++)
{
printf("------ baudrate Speed = %d\n",name_arr[i]);
if (speed == name_arr[i])
{
cfsetispeed(&options, speed_arr[i]);
cfsetospeed(&options, speed_arr[i]);
seted_flag = 1;
printf("Setting baudrate!!\n");
break;
}
}
if(seted_flag == 0)
{
printf("Unknow baudrate!!\n");
return FALSE;
}
//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
//屏蔽其他标志位
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,"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;
options.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG);
//options.c_lflag &= ~(ISIG | ICANON);
//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 刷新收到的数据但是不读
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_ctrl,int databits,int stopbits,int parity)
{
return UART0_Set(fd,speed,flow_ctrl,databits,stopbits,parity);
}
/*******************************************************************
* 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);
// printf("fs_sel = %d\n",fs_sel);
if(fs_sel)
{
len = read(fd,rcv_buf,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;
}
}
void close_console() //将调试串口转换为工作串口
{
printf("change console!!\n");
int fp = open("/dev/ttyAMA1",O_RDONLY); // 改变console
ioctl(fp,TIOCCONS);
close(fp);
}
void *Serial_Rx_Task(void *argv)
{
int len = 0;
while (1) //循环接收数据
{
unsigned char rx = 0;
len = UART0_Recv(serial_fd, &rx,1); //接收一个字节数据到缓冲区
if(len == 1)
{
if( (rx_end + 1)%SERIAL_BUFF_MAX_LEN == rx_start ) //缓冲区满则丢掉数据
continue;
serial_rx_buff[rx_end++] = rx;
rx_end %= SERIAL_BUFF_MAX_LEN;
}
}
}
int Serial_Avaliable()
{
int len = 0;
len = rx_end - rx_start;
if(len < 0)
len += SERIAL_BUFF_MAX_LEN;
return len;
}
char Serial_Read()
{
unsigned char ch = 0;
if(rx_end == rx_start) //缓冲区无数据
return -1;
ch = serial_rx_buff[rx_start++];
rx_start %= SERIAL_BUFF_MAX_LEN;
return ch;
}
int Serial_Write(char *str,int len)
{
if(str == NULL)
return FALSE;
return UART0_Send(serial_fd,str,len);
}
int Serial_Task_Init(char *device_name)
{
int err = 0;
//close_console(); //将调试串口转换为工作串口
serial_fd = UART0_Open(device_name); //打开串口，返回文件描述符
if(serial_fd < 0)
return -1;
if(FALSE == UART0_Init(serial_fd,baudrate,0,8,1,'N'))
{
printf("Error: UART0_Init failed!\n");
return FALSE;
}
pthread_t p_thread;
int ret = 0;
ret = pthread_create(&p_thread, NULL, Serial_Rx_Task, NULL);
if(ret != 0)
{
printf("Error: Create Serial_Rx_Task thread failed!\n");
return -1;
}
//UART0_Close(serial_fd);
return TRUE;
}
int main(int argc, char *argv[])
{
char buff[1024] = {0};
int index = 0;
if(argc != 3)
{
printf("please point device and speed!!\nExample:./test /dev/ttyHSL 921600");
}
baudrate = atoi(argv[2]);
signal(SIGINT, sig_handler);
if(FALSE == Serial_Task_Init(argv[1]))
{
printf("Error: Serial_Task_Init failed!\n");
return FALSE;
}
while(!terminate)
{
while(Serial_Avaliable() > 0)
{
buff[index++] = Serial_Read();
}
if(index != 0)
{
buff[index] = '\0';
printf("read<---:%s\n",buff);
Serial_Write(buff,index);
printf("write--->:%s\n",buff);
if( !strcmp(buff,"quit") ) // 如果是退出命令
{
printf("Rec quit cmd!!\n");
UART0_Close(serial_fd);
return 0;
}
index = 0;
}
}
UART0_Close(serial_fd);
printf("Exit uart test!!\n");
return 0;
}
使用过程中遇到的问题：
1、struct termios 结构体说明：
http://blog.chinaunix.net/uid-618047-id-2085318.html
2、发送出去的串口数据中0x0D被自动替换成了0x0A。
引起原因：串口设置中c_oflag中存在从NL-CR和CR-NL的映射。
后面采用如下设置屏蔽：options.c_oflag &= ~(ONLCR | OCRNL); //防止输出映射处理
之后又查询了一些串口参数配置相关的资料，发现这篇博客总结得比较详细，供大家参考和自己备忘：https://blog.csdn.net/liudsl/article/details/79266003
3、接收到的串口数据中0x0D被自动映射成了0x0A。
引起原因：串口设置中c_iflag中未关闭NL-CR或CR-NL的映射。
解决办法：添加如下代码
options.c_iflag &= ~(INLCR|ICRNL); //关闭字符映射
options.c_iflag &= ~(IXON); //关闭流控字符
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