linux 串口程序 c

在Linux环境下进行串口编程，通常会用到termios结构体及相关函数来设置和控制串口参数。

一、基础概念

串口（Serial Port）
- 是一种异步通信接口，按位（bit）发送和接收字节数据。它常用于连接外部设备，如传感器、GPS模块、蓝牙设备等。

termios结构体
- 这是Linux下用于描述终端（包括串口）属性的结构体。包含波特率、数据位、停止位、奇偶校验等参数的设置。

二、相关优势

灵活性
- 可以精确地设置串口的各种参数，如波特率、数据位长度等，以适应不同设备的需求。

广泛兼容性
- 几乎适用于所有类Unix系统，包括Linux的不同发行版。

三、类型（这里指串口通信的类型相关概念）

异步通信
- 发送方和接收方不需要事先建立同步关系，每个数据字节都带有起始位和停止位来标识数据的开始和结束。

波特率相关类型
- 不同的波特率（如9600bps、19200bps等）决定了数据传输的速度。

四、应用场景

工业控制
- 连接PLC（可编程逻辑控制器）等设备进行数据交互。

物联网设备连接
- 如连接传感器获取环境数据。

五、示例代码（C语言）

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <termios.h>

int main() {
    int serial_port;
    struct termios tty;

    // 打开串口设备（例如/dev/ttyS0）
    serial_port = open("/dev/ttyS0", O_RDWR);
    if (serial_port < 0) {
        printf("Error %i from open: %s\n", errno, strerror(errno));
        return 1;
    }

    // 获取当前串口设置
    tcgetattr(serial_port, &tty);

    // 设置波特率为9600
    cfsetispeed(&tty, B9600);
    cfsetospeed(&tty, B9600);

    // 设置数据位为8位
    tty.c_cflag &= ~CSIZE;
    tty.c_cflag |= CS8;

    // 设置无奇偶校验
    tty.c_cflag &= ~PARENB;

    // 设置1个停止位
    tty.c_cflag &= ~CSTOPB;

    // 禁用硬件流控制
    tty.c_cflag &= ~CRTSCTS;

    // 启用接收和发送数据
    tty.c_cflag |= (CLOCAL | CREAD);

    // 设置本地模式为原始模式（不处理回车换行等特殊字符）
    tty.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG);

    // 设置输入模式为无处理
    tty.c_iflag &= ~(IXON | IXOFF | IXANY);

    // 设置输出模式为无处理
    tty.c_oflag &= ~OPOST;

    // 应用新的串口设置
    tcsetattr(serial_port, TCSANOW, &tty);

    // 发送数据示例
    char *data = "Hello, Serial Port!";
    write(serial_port, data, strlen(data));

    close(serial_port);
    return 0;
}

六、常见问题及解决方法

数据传输错误
- 可能是波特率设置不匹配。检查设备手册确保串口程序中的波特率与设备设置一致。
- 奇偶校验、数据位、停止位设置错误也会导致问题。同样要依据设备要求准确设置termios结构体中的相关参数。

无法打开串口设备
- 检查设备文件是否存在（如/dev/ttyS0等），并且当前用户是否有权限访问该设备。可以通过ls -l /dev/ttyS0查看权限，必要时使用sudo或者调整权限（不推荐随意调整系统设备权限）。
- 设备可能被其他进程占用。可以使用lsof /dev/ttyS0查看是否有其他进程正在使用该串口，如果有，关闭相关进程或者选择其他串口。