Linux下串口信息的读取


在Linux下串口信息的读取有了一点心得体会。
 
  1. 打开串口
 
  与其他的关于设备编程的方法一样,在Linux下,操作、控制串口也是通过操作起设备文件进行的。在Linux下,串口的设备文件是/dev/ttyS0或/dev/ttyS1等。因此要读写串口,我们首先要打开串口:
 
  char *dev = "/dev/ttyS0"; //串口1
 
  int fd = open( dev, O_RDWR );
 
  //| O_NOCTTY | O_NDELAY
 
  if (-1 == fd)
 
  {
 
  perror("Can't Open Serial Port");
 
  return -1;
 
  }
 
  else
 
  return fd;
 
  2. 设置串口速度
 
  打开串口成功后,我们就可以对其进行读写了。首先要设置串口的波特率:
 
  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, };
 
  void set_speed(int fd, int speed){
 
  int i;
 
  int status;
 
  struct termios Opt;
 
  tcgetattr(fd, &Opt);
 
  for ( i= 0; i < sizeof(speed_arr) / sizeof(int); i++) {
 
  if (speed == name_arr) {
 
  tcflush(fd, TCIOFLUSH);
 
  cfsetispeed(&Opt, speed_arr);
 
  cfsetospeed(&Opt, speed_arr);
 
  status = tcsetattr(fd, TCSANOW, &Opt);
 
  if (status != 0) {
 
  perror("tcsetattr fd");
 
  return;
 
  }
 
  tcflush(fd,TCIOFLUSH);
 
  }
 
  }
 
  }
 
  3. 设置串口信息
 
  这主要包括:数据位、停止位、奇偶校验位这些主要的信息。
 
  /**
 
  *@brief 设置串口数据位,停止位和效验位
 
  *@param fd 类型 int 打开的串口文件句柄
 
  *@param databits 类型 int 数据位 取值 为 7 或者8
 
  *@param stopbits 类型 int 停止位 取值为 1 或者2
 
  *@param parity 类型 int 效验类型 取值为N,E,O,,S
 
  */
 
  int set_Parity(int fd,int databits,int stopbits,int parity)
 
  {
 
  struct termios options;
 
  if ( tcgetattr( fd,&options) != 0) {
 
  perror("SetupSerial 1");
 
  return(FALSE);
 
  }
 
  options.c_cflag &= ~CSIZE;
 
  options.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG); /*Input*/
 
  options.c_oflag &= ~OPOST; /*Output*/
 
  switch (databits) /*设置数据位数*/
 
  {
 
  case 7:
 
  options.c_cflag |= CS7;
 
  break;
 
  case 8:
 
  options.c_cflag |= CS8;
 
  break;
 
  default:
 
  fprintf(stderr,"Unsupported data size\n"); return (FALSE);
 
  }
 
  switch (parity)
 
  {
 
  case 'n':
 
  case 'N':
 
  options.c_cflag &= ~PARENB; /* Clear parity enable */
 
  options.c_iflag &= ~INPCK; /* Enable parity checking */
 
  break;
 
  case 'o':
 
  case 'O':
 
  options.c_cflag |= (PARODD | PARENB); /* 设置为奇效验*/
 
  options.c_iflag |= INPCK; /* Disnable parity checking */
 
  break;
 
  case 'e':
 
  case 'E':
 
  options.c_cflag |= PARENB; /* Enable parity */
 
  options.c_cflag &= ~PARODD; /* 转换为偶效验*/
 
  options.c_iflag |= INPCK; /* Disnable parity checking */
 
  break;
 
  case 'S':
 
  case 's': /*as no parity*/
 
  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);
 
  }
 
  /* Set input parity option */
 
  if (parity != 'n')
 
  options.c_iflag |= INPCK;
 
  tcflush(fd,TCIFLUSH);
 
  options.c_cc[VTIME] = 0; /* 设置超时0 seconds*/
 
  options.c_cc[VMIN] = 13; /* define the minimum bytes data to be readed*/
 
  if (tcsetattr(fd,TCSANOW,&options) != 0)
 
  {
 
  perror("SetupSerial 3");
 
  return (FALSE);
 
  }
 
  return (TRUE);
 
  }
 
  在上述代码中,有两句话特别重要:
 
  options.c_cc[VTIME] = 0; /* 设置超时0 seconds*/
 
  options.c_cc[VMIN] = 13; /* define the minimum bytes data to be readed*/
 
  这两句话决定了对串口读取的函数read()的一些功能。我将着重介绍一下他们对read()函数的影响。
 
  对串口操作的结构体是
 
  Struct{
 
  tcflag_t c_iflag; /*输入模式标记*/
 
  tcflag_t c_oflag; /*输出模式标记*/
 
  tcflag_t c_cflag; /*控制模式标记*/
 
  tcflag_t c_lflag; /*本地模式标记*/
 
  cc_t c_line; /*线路规程*/
 
  cc_t c_cc[NCCS]; /*控制符号*/
 
  };
 
  其中cc_t c_line只有在一些特殊的系统程序(比如,设置通过tty设备来通信的网络协议)中才会用。在数组c_cc中有两个下标(VTIME和VMIN)对应的元素不是控制符,并且只是在原始模式下有效。只有在原始模式下,他们决定了read()函数在什么时候返回。在标准模式下,除非设置了O_NONBLOCK选项,否则只有当遇到文件结束符或各行的字符都已经编辑完毕后才返回。
 
  控制符VTIME和VMIN之间有着复杂的关系。VTIME定义要求等待的零到几百毫秒的时间量(通常是一个8位的unsigned char变量,取值不能大于cc_t)。VMIN定义了要求等待的最小字节数(不是要求读的字节数——read()的第三个参数才是指定要求读的最大字节数),这个字节数可能是0.
 
  l 如果VTIME取0,VMIN定义了要求等待读取的最小字节数。函数read()只有在读取了VMIN个字节的数据或者收到一个信号的时候才返回。
 
  l 如果VMIN取0,VTIME定义了即使没有数据可以读取,read()函数返回前也要等待几百毫秒的时间量。这时,read()函数不需要像其通常情况那样要遇到一个文件结束标志才返回0.
 
  l 如果VTIME和VMIN都不取0,VTIME定义的是当接收到第一个字节的数据后开始计算等待的时间量。如果当调用read函数时可以得到数据,计时器马上开始计时。如果当调用read函数时还没有任何数据可读,则等接收到第一个字节的数据后,计时器开始计时。函数read可能会在读取到VMIN个字节的数据后返回,也可能在计时完毕后返回,这主要取决于哪个条件首先实现。不过函数至少会读取到一个字节的数据,因为计时器是在读取到第一个数据时开始计时的。
 
  l 如果VTIME和VMIN都取0,即使读取不到任何数据,函数read也会立即返回。同时,返回值0表示read函数不需要等待文件结束标志就返回了。
 
  这就是这两个变量对read函数的影响。我使用的读卡器每次传送的数据是13个字节,一开始,我把它们设置成
 
  options.c_cc[VTIME] = 150
 
  options.c_cc[VMIN] = 0;
 
  结果,每次读取的信息只有8个字节,剩下的5个字节要等到下一次打卡时才能收到。就是由于这个原因造成的。根据上面规则的第一条,我把VTIME取0,VMIN=13,也就是正好等于一次需要接收的字节数。这样就实现了一次读取13个字节值。同时,得出这样的结论,如果读卡器送出的数据为n个字节,那么就把VMIN=n,这样一次读取的信息正好为读卡器送出的信息,并且读取的时候不需要进行循环读取。
 
  4. 读取数据
 
  有了上面的函数后,我设置了串口的基本信息,根据我们自己的实际情况,设置了相应的参数,就可以读取数据了。
 
  void getcardinfo(char *buff){
 
  int fd;
 
  int nread,count=0;
 
  char tempbuff[13];
 
  char *dev = "/dev/ttyS0"; //串口1
 
  fd = OpenDev(dev);
 
  set_speed(fd,9600);
 
  if (set_Parity(fd,8,1,'N') == FALSE) {
 
  printf("Set Parity Error\n");
 
  //return -1;
 
  }
 
  while (1) //循环读取数据
 
  {
 
  count=0;
 
  //sleep(5000);
 
  while(1)
 
  {
 
  if((nread = read(fd, tempbuff, 13))>0)
 
  {
 
  //printf("\nLen %d\n",nread);
 
  memcpy(&buff[count],tempbuff,nread);
 
  count+=nread;
 
  }
 
  if(count==13)
 
  {
 
  buff[count+1] = '\0';
 
  //printf( "\n%s", buff);
 
  break;
 
  }
 
  }
 
  //break;
 
  }
 
  //return buff;
 
  close(fd);
 
  pthread_exit(NULL);
 
  //close(fd);
 
  // exit (0);
 
  }
 
  这是我原来的程序,其实把VMIN设置以后,可以改成:
 
  void getcardinfo(char *buff){
 
  int fd;
 
  int nread,count=0;
 
  char tempbuff[13];
 
  char *dev = "/dev/ttyS0"; //串口1
 
  fd = OpenDev(dev);
 
  set_speed(fd,9600);
 
  if (set_Parity(fd,8,1,'N') == FALSE) {
 
  printf("Set Parity Error\n");
 
  //return -1;
 
  }
 
  nread = read(fd, buff, 13)
 
  close(fd);
 
  }
 
  5. 程序完整代码:
 
  #include /*标准输入输出定义*/
 
  #include /*标准函数库定义*/
 
  #include /*Unix 标准函数定义*/
 
  #include
 
  #include
 
  #include /*文件控制定义*/
 
  #include /*PPSIX 终端控制定义*/
 
  #include /*错误号定义*/
 
  #define FALSE -1
 
  #define TRUE 0
 
  /**
 
  *@brief 设置串口通信速率
 
  *@param fd 类型 int 打开串口的文件句柄
 
  *@param speed 类型 int 串口速度
 
  *@return void
 
  */
 
  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, };
 
  void set_speed(int fd, int speed){
 
  int i;
 
  int status;
 
  struct termios Opt;
 
  tcgetattr(fd, &Opt);
 
  for ( i= 0; i < sizeof(speed_arr) / sizeof(int); i++) {
 
  if (speed == name_arr) {
 
  tcflush(fd, TCIOFLUSH);
 
  cfsetispeed(&Opt, speed_arr);
 
  cfsetospeed(&Opt, speed_arr);
 
  status = tcsetattr(fd, TCSANOW, &Opt);
 
  if (status != 0) {
 
  perror("tcsetattr fd");
 
  return;
 
  }
 
  tcflush(fd,TCIOFLUSH);
 
  }
 
  }
 
  }
 
  /**
 
  *@brief 设置串口数据位,停止位和效验位
 
  *@param fd 类型 int 打开的串口文件句柄
 
  *@param databits 类型 int 数据位 取值 为 7 或者8
 
  *@param stopbits 类型 int 停止位 取值为 1 或者2
 
  *@param parity 类型 int 效验类型 取值为N,E,O,,S
 
  */
 
  int set_Parity(int fd,int databits,int stopbits,int parity)
 
  {
 
  struct termios options;
 
  if ( tcgetattr( fd,&options) != 0) {
 
  perror("SetupSerial 1");
 
  return(FALSE);
 
  }
 
  options.c_cflag &= ~CSIZE;
 
  options.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG); /*Input*/
 
  options.c_oflag &= ~OPOST; /*Output*/
 
  switch (databits) /*设置数据位数*/
 
  {
 
  case 7:
 
  options.c_cflag |= CS7;
 
  break;
 
  case 8:
 
  options.c_cflag |= CS8;
 
  break;
 
  default:
 
  fprintf(stderr,"Unsupported data size\n"); return (FALSE);
 
  }
 
  switch (parity)
 
  {
 
  case 'n':
 
  case 'N':
 
  options.c_cflag &= ~PARENB; /* Clear parity enable */
 
  options.c_iflag &= ~INPCK; /* Enable parity checking */
 
  break;
 
  case 'o':
 
  case 'O':
 
  options.c_cflag |= (PARODD | PARENB); /* 设置为奇效验*/
 
  options.c_iflag |= INPCK; /* Disnable parity checking */
 
  break;
 
  case 'e':
 
  case 'E':
 
  options.c_cflag |= PARENB; /* Enable parity */
 
  options.c_cflag &= ~PARODD; /* 转换为偶效验*/
 
  options.c_iflag |= INPCK; /* Disnable parity checking */
 
  break;
 
  case 'S':
 
  case 's': /*as no parity*/
 
  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);
 
  }
 
  /* Set input parity option */
 
  if (parity != 'n')
 
  options.c_iflag |= INPCK;
 
  tcflush(fd,TCIFLUSH);
 
  options.c_cc[VTIME] = 0; /* 设置超时15 seconds*/
 
  options.c_cc[VMIN] = 13; /* define the minimum bytes data to be readed*/
 
  if (tcsetattr(fd,TCSANOW,&options) != 0)
 
  {
 
  perror("SetupSerial 3");
 
  return (FALSE);
 
  }
 
  return (TRUE);
 
  }
 
  /**********************************************************************
 
  代码说明:使用串口一测试的,发送的数据是字符,
 
  但是没有发送字符串结束符号,所以接收到后,后面加上了结束符号
 
  **********************************************************************/
 
  /*********************************************************************/
 
  int OpenDev(char *Dev)
 
  {
 
  int fd = open( Dev, O_RDWR );
 
  //| O_NOCTTY | O_NDELAY
 
  if (-1 == fd)
 
  {
 
  perror("Can't Open Serial Port");
 
  return -1;
 
  }
 
  else
 
  return fd;
 
  }
 
  void getcardinfo(char *buff){
 
  int fd;
 
  int nread,count=0;
 
  char tempbuff[13];
 
  char *dev = "/dev/ttyS0"; //串口1
 
  fd = OpenDev(dev);
 
  set_speed(fd,9600);
 
  if (set_Parity(fd,8,1,'N') == FALSE) {
 
  printf("Set Parity Error\n");
 
  //return -1;
 
  }
 
  while (1) //循环读取数据
 
  {
 
  count=0;
 
  //sleep(5000);
 
  while(1)
 
  {
 
  if((nread = read(fd, tempbuff, 13))>0)
 
  {
 
  //printf("\nLen %d\n",nread);
 
  memcpy(&buff[count],tempbuff,nread);
 
  count+=nread;
 
  }
 
  if(count==13)
 
  {
 
  buff[count+1] = '\0';
 
  //printf( "\n%s", buff);
 
  break;
 
  }
 
  }
 
  //break;
 
  }
 
  //return buff;
 
  close(fd);
 
  pthread_exit(NULL);
 
  //close(fd);
 
  // exit (0);
 
  } 本文作者:



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