树莓派Linux串口编程实现自发自收

吃瓜阿阳 2022-11-07 11:49:41

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串口是计算机上一种非常通用设备通信的协议，常用PC机上包含的是RS232规格的串口，具有连接线少，通讯简单，得到广泛的使用。
Linux对所有设备的访问是通过设备文件来进行的，串口也是这样，为了访问串口，只需打开其设备文件即可操作串口设备。在linux系统下面，每一个串口设备都有设备文件与其关联，设备文件位于系统的/dev目录下面。如linux下的/ttyS0，/ttyS1分别表示的是串口1和串口2。
树莓派UART端口的位置：见下图的TXD、RXD。

本文是基于树莓派的环境，树莓派中可以使用串口/dev/ttyAMA0

要使用这个串口，必须先进行设置:
1.修改/boot/cmdline.txt
输入下面指令:

sudo nano /boot/cmdline.txt

删除粗体部分:
dwc_otg.lpm_enable=0 console=ttyAMA0,115200 kgdboc=ttyAMA0,115200 console=tty1 root=/dev/mmcblk0p2 rootfstype=ext4 elevator=deadline rootwait

最终变为
dwc_otg.lpm_enable=0 console=tty1 root=/dev/mmcblk0p2 rootfstype=ext4 elevator=deadline rootwait

2.修改/etc/inittab
输入下面指令:

sudo nano /etc/inittab

注释掉最后一行内容:

#T0:23:respawn:/sbin/getty -L ttyAMA0 115200 vt100

OK，重启下raspberry pi现在就可以自己编写程序测试串口了。我是把TXD与RXD短接，实现自发自收的。

程序如下:
recv.h

#ifndef _RECV_H
#define _RECV_H

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

#define BAUDRATE B115200 ///Baud rate : 115200
#define DEVICE "/dev/ttyAMA0"
#define SIZE 1024

#endif

recv.c

#include "Recv.h"

int nFd = 0;
struct termios stNew;
struct termios stOld;

//Open Port & Set Port
int SerialInit()
{
	nFd = open(DEVICE, O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY);
	if(-1 == nFd)
	{
		perror("Open Serial Port Error!
");
		return -1;
	}
	if( (fcntl(nFd, F_SETFL, 0)) < 0 )
	{
		perror("Fcntl F_SETFL Error!
");
		return -1;
	}
	if(tcgetattr(nFd, &stOld) != 0)
	{
		perror("tcgetattr error!
");
		return -1;
	}

	stNew = stOld;
	cfmakeraw(&stNew);//将终端设置为原始模式，该模式下所有的输入数据以字节为单位被处理

	//set speed
	cfsetispeed(&stNew, BAUDRATE);//115200
	cfsetospeed(&stNew, BAUDRATE);

	//set databits
	stNew.c_cflag |= (CLOCAL|CREAD);
	stNew.c_cflag &= ~CSIZE;
	stNew.c_cflag |= CS8;

	//set parity
    stNew.c_cflag &= ~PARENB;
    stNew.c_iflag &= ~INPCK;

	//set stopbits
    stNew.c_cflag &= ~CSTOPB;
	stNew.c_cc[VTIME]=0;	//指定所要读取字符的最小数量
	stNew.c_cc[VMIN]=1;	//指定读取第一个字符的等待时间，时间的单位为n*100ms
				//如果设置VTIME=0，则无字符输入时read（）操作无限期的阻塞
	tcflush(nFd,TCIFLUSH);	//清空终端未完成的输入/输出请求及数据。
    if( tcsetattr(nFd,TCSANOW,&stNew) != 0 )
	{
		perror("tcsetattr Error!
");
		return -1;
	}

	return nFd;
}

int main(int argc, char **argv)
{
	int nRet = 0;
	char buf[SIZE];

	if( SerialInit() == -1 )
	{
		perror("SerialInit Error!
");
		return -1;
	}

	bzero(buf, SIZE);
	while(1)
	{
		nRet = read(nFd, buf, SIZE);
		if(-1 == nRet)
		{
			perror("Read Data Error!
");
			break;
		}
		if(0 < nRet)
		{
			buf[nRet] = 0;
			printf("Recv Data: %s
", buf);
		}
	}

	close(nFd);
	return 0;
}

上面的是接受程序，可以接受字符串信息并打印，发送程序跟上面一样，只要把read改为write就行了，这里就不记录了。
程序运行结果: