Shell 脚本实现串口操作
Shell 脚本实现串口操作
PedroQin
发布于 2020-09-22 16:11:01
发布于 2020-09-22 16:11:01
前言
命令行下常用的串口连接工具有 screen、minicom等。
实际生产测试需求中，常常有串口连通性测试，其对应的最简单的测试方法即：「调用非交互式串口工具登录串口并发送(命令)接收数据(命令返回)」。
这种情况下，screen、minicom需交互模式下使用的工具已不适用（不易使用expect实现，而且需要额外安装工具）。
根据测试方法可以知道，实际测试工具所需具备功能并不复杂，所以通常我们使用 c语言 或 python 调用相关库完成该工具的编写。
但秉承能偷懒就偷懒，能用shell本身实现绝对不多**的宗旨，此文探索下 shell 的实现方法。
Shell实现
主要的实现思路：stty实现串口波特率等的设置，cat实现内容的读取，echo实现串口输入。
实现效果
- 普通非交互式命令与普通终端操作无区别，如
ls，cd等 - 在使用交互式命令时，不太友好，但可以实现一些简单操作，如
vim中的上下翻页等 - 可拓展性好，可将串口登录退出等操作嵌入脚本中，调用该脚本工具时只用关注命令发送和返回内容解析即可
stty修改串口终端设置
初始状态时，使用cat /dev/ttyUSB0可能会出现刷屏或者乱码，需使用stty进行相关参数设置。通常使用的命令为stty -F /dev/serial_port raw port_speed。在该命令之后就可以使用echo/cat进行输入输出操作了。
但是在有些时候依旧有乱码出现，这时候需要一些额外的参数设置。由于相关参数设置较多，不能保证设置完后达到预期效果，所以需要一个比较取巧的办法：「使用screen或者minicom等初始化设置串口之后的设置」。具体操作如下：
- 首先使用
stty获取当前串口默认值，从第一行开始分别是- 串口波特率
- Special characters
- Special settings
- Control settings
- Input settings
- Output settings
- Local settings
[root@localhost ~]# stty -a -F /dev/ttyUSB0
speed 9600 baud; rows 0; columns 0; line = 0;
intr = ^C; quit = ^\; erase = ^?; kill = ^U; eof = ^D; eol = <undef>; eol2 = <undef>; swtch = <undef>; start = ^Q; stop = ^S; susp = ^Z; rprnt = ^R; werase = ^W;
lnext = ^V; flush = ^O; min = 1; time = 0;
-parenb -parodd -cmspar cs8 hupcl -cstopb cread clocal -crtscts
-ignbrk -brkint -ignpar -parmrk -inpck -istrip -inlcr -igncr icrnl ixon -ixoff -iuclc -ixany -imaxbel -iutf8
opost -olcuc -ocrnl onlcr -onocr -onlret -ofill -ofdel nl0 cr0 tab0 bs0 vt0 ff0
isig icanon iexten echo echoe echok -echonl -noflsh -xcase -tostop -echoprt echoctl echoke
- 使用
screen /dev/ttyUSB0 115200（或者使用minicom）登入串口，确认可以正常读写后退出 - 再使用
stty获取当前设置，主要查看第一步中 4-7 行
[root@localhost ~]# stty -a -F /dev/ttyUSB0
speed 115200 baud; rows 0; columns 0; line = 0;
intr = ^C; quit = ^\; erase = ^?; kill = ^H; eof = ^D; eol = <undef>; eol2 = <undef>; swtch = <undef>; start = ^Q; stop = ^S; susp = ^Z; rprnt = ^R; werase = ^W;
lnext = ^V; flush = ^O; min = 100; time = 2;
-parenb -parodd -cmspar cs8 -hupcl -cstopb cread clocal -crtscts
-ignbrk brkint ignpar -parmrk -inpck -istrip -inlcr -igncr -icrnl ixon -ixoff -iuclc -ixany -imaxbel -iutf8
-opost -olcuc -ocrnl -onlcr -onocr -onlret -ofill -ofdel nl0 cr0 tab0 bs0 vt0 ff0
-isig -icanon iexten -echo echoe echok -echonl -noflsh -xcase -tostop -echoprt echoctl echoke
- 比较两者可发现有些设置的不同，直接将4-7行带入
stty命令，即可完成对串口终端的正确设置，前面的1-3行内容也可视情况导入，需根据帮助文档做参数格式改动。 - 另，若只为设置串口，不需要
human-readable，可使用stty-readable模式进行设置的导出和导入：
[root@localhost ~]# stty -g -F /dev/ttyUSB0
500:5:cbd:8a3b:3:1c:7f:15:4:0:1:0:11:13:1a:0:12:f:17:16:0:0:0:0:0:0:0:0:0:0:0:0:0:0:0:0
[root@localhost ~]# stty -F /dev/ttyUSB0 "406:0:18b2:8a30:3:1c:7f:8:4:2:64:0:11:13:1a:0:12:f:17:16:0:0:0:0:0:0:0:0:0:0:0:0:0:0:0:0"
stty: /dev/ttyUSB0: unable to perform all requested operations
[root@localhost ~]# stty -a -F /dev/ttyUSB0
speed 115200 baud; rows 0; columns 0; line = 0;
intr = ^C; quit = ^\; erase = ^?; kill = ^H; eof = ^D; eol = <undef>; eol2 = <undef>; swtch = <undef>; start = ^Q; stop = ^S; susp = ^Z; rprnt = ^R; werase = ^W;
lnext = ^V; flush = ^O; min = 100; time = 2;
-parenb -parodd -cmspar cs8 -hupcl -cstopb cread clocal -crtscts
-ignbrk brkint ignpar -parmrk -inpck -istrip -inlcr -igncr -icrnl ixon -ixoff -iuclc -ixany -imaxbel -iutf8
-opost -olcuc -ocrnl -onlcr -onocr -onlret -ofill -ofdel nl0 cr0 tab0 bs0 vt0 ff0
-isig -icanon iexten -echo echoe echok -echonl -noflsh -xcase -tostop -echoprt echoctl echoke
脚本实现
[root@localhost ~]# cat /opt/connect_serial.sh
#!/bin/bash
function usage()
{
cat <<!
Usage:
$0 <device> <port speed>
Example: $0 /dev/ttyS0 115200
!
exit 255
}
function clean()
{
# Terminate background read process
kill $bgPid
echo
exit 0
}
# "Ctrl c" to exit
trap clean SIGINT
[ $# -ne 2 ] && usage
device_name=$1
port_speed=$2
# Set up device
stty -F $device_name $port_speed min 100 time 2 brkint ignpar \
-parenb -parodd -cmspar cs8 -hupcl -cstopb cread clocal -crtscts \
-ignbrk brkint ignpar -parmrk -inpck -istrip -inlcr -igncr -icrnl ixon -ixoff \
-iuclc -ixany -imaxbel -iutf8 \
-opost -olcuc -ocrnl -onlcr -onocr -onlret -ofill -ofdel nl0 cr0 tab0 bs0 vt0 ff0 \
-isig -icanon iexten -echo echoe echok -echonl -noflsh -xcase -tostop -echoprt \
echoctl echoke
# Let cat read the device $device_name in the background
cat $device_name &
# Capture PID of background process so it is possible to terminate it when done
bgPid=$!
# Read commands from user, send them to device $device_name
echo > $device_name
while read cmd
do
echo "$cmd" > $device_name
[ "$cmd" == "exit" -o "$cmd" == "quit" ] && clean
done
实际使用
此处只做交互式演示，若需要做非交互式测试等其他需求，可自行修改输入输出逻辑，或使用expect实现
[root@localhost ~]# /opt/connect_serial.sh /dev/ttyUSB0 115200
000 login:
UUT000000000000 login: admin
admin
Password: 123456
(audit 139) Sat Jan-01 2000-16:45:08 : [SERIAL] Login from IP:127.0.0.1 user:admin (strlen:70)
[2866 : 2866 INFO]SERIAL Login from IP:127.0.0.1 user:admin
old_active_active_session:0
current_active_sessions:1
~ # ls
ls
~ # pwd
pwd
/root
~ # exit
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原始发表：2020-09-12，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除
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