COM 串口程序设计 Tel:13945671460

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1 COM 串口程序设计 Tel:13945671460 eMail:gaofeng@hit.edu.cn

2 概述 串口概述 串行接口 串行接口简称串口，也称串行通信接口（在 Windows 下常被称为 COM 口），是采用串行通信 方式的扩展接口。 串行接口是指数据一位位地顺序传送，其特点 是通信线路简单，只要一对传输线就可以实现双 向通信，从而大大降低了成本。适合远距离通信， 但传输速度慢。串行通信的距离可以从几米到几 千米。

3 概述 串口概述 工作模式 – 分为单工 – 半双工 – 全双工三种。 串口标准 串行接口通常按电气标准及协议来划分 –RS-232-C –RS-422 –RS-485

4 概述 串口概述 RS-232 也称标准串口，是最常用的一种串行通讯接口标准。传 统的 RS-232 接口采用标准 25 芯 D 型插座（ DB25 ），现在 普遍使用的是标准 9 芯 D 型插座（ DB9 ）

5 概述 串口概述 RS-485 RS-485 最大的通信距离约为 1219 米，最大传输速率为 10M/s ，传输速率与传输距离成反比。如果需要传输更长 的距离，需要增加 485 中继器。常用的 485 接口采用标准 9 芯插座（ DB9 ）。 串口数据传输 串口数据的一帧包括起始位、数据位、奇偶校验位、停止 位组成。开始前，线路处于空闲状态 ( 高电平 ) ，传送开始时首 先发送一个起始位 (0) ，然后是数据位 (5/6/7/8) ，紧跟着是奇偶 校验位 ( 也可以没有 ) ，最后是停止位 ( 可以是 1 位、 1.5 位或 2 位 ) 。 至此一帧传送完毕，线路重回空闲状态 。

6 概述 计算机科学技术系 串口概述

7 概述 串口概述 串口配置参数 –Linux 串口设备 Linux 中的串口设备文件存放于 /dev 目录下，串口的设备 名为 ttyS0 、 ttyS1… ，分别对应物理串口 1 ，串口 2 等。 – 串口操作 串口操作包括以下几个部分：数据发送、数据接收、产生 中断、产生波特率、 Loopback 模式、红外模式、自动流控 模式等。 – 串口参数 串口参数的配置主要包括：波特率、数据位、停 止位、奇偶校验位、流控协议等。

8 概述 串口数据结构 基本结构 #include struct termios{ unsigned short c_iflag; // 输入模式标志 unsigned short c_oflag; // 输出模式标志 unsigned short c_cflag; // 控制模式标志 unsigned short c_lflag; // 本地模式标志 unsigned char c_line; // 行标识 unsigned char c_cc[NCC]; // 控制字符 }; 在串口结构中，最重要的是 c_cflag ，通过对它赋值，可以设置 波特率、数据位、停止位、奇偶校验位等串口属性。

9 串口数据结构 c_cflag 参数项含义 CCTS_OFLOW 输出的 CTS 流控制 CIGNORE 忽略控制标志 CLOCAL 忽略调制 - 解调器状态 CREAD 启用接收装置 CRTS_IFLOW 输入的 RTS 流控制 CSIZE 字符大小屏蔽 CSTOPB 送两个停止位，否则为 1 位 HUPCL 最后关闭时断开 MDMBUF 经载波的流控输出 PARENB 进行奇偶校验 PARODD 奇校验，否则为偶校验

10 串口数据结构 c_iflag INPCK 奇偶校验使能 IGNPAR 忽略奇偶校验错误 PARMRK 奇偶校验错误掩码 ISTRIP 除去奇偶校验位 IXON 启动出口硬件流控 IXOFF 启动入口软件流控 IXANY 允许字符重新启动流控 IGNBRK 忽略中断情况 BRKINT 当发生中断时发送 SIGINT 信号 INLCR 将 NL 映射到 CR IGNCR 忽略 CR ICRNL 将 CR 映射到 NL IUCLC 将高位情况映射到低位情况 IMAXBEL 当输入太长时回复 ECHO

11 概述 计算机科学技术系 串口设置 设置串口属性主要就是配置 termios 结构体中的各个变 量，其主要流程包括以下几个步骤： 使用函数 tcgetattr 保存原串口属性； 通过位掩码的方式激活本地连接和接受使能选项： CLOCAL 和 CREAD ； 使用函数 cfsetispeed 和 cfsetospeed 设置数据传输率； 通过位掩码设置字符大小； 设置奇偶校验：首先要激活 c_cflag 中的校验位使能标志 PARENB 和是否要进行偶校验，同时还要激活 c_iflag 中 的奇偶校验使能； 激活 c_cflag 中的 CSTOP 设置停止位，若停止位为 1 ，则 清除 CSTOP ，若停止位为 0 ，则激活 CSTOP ；

12 概述 计算机科学技术系 串口设置 设置最少字符和等待时间，在对接受字符和等待时 间没有特别要求的情况下，可以将其设置为 0 ； 调用函数 tcflush(fd,queue_selector) 来处理要写入引 用的对象， queue_selector 可能的取值有以下几种： TCIFLUSH ：刷新收到的数据但是不读 TCOFLUSH ：刷新写入的数据但是不传送 TCIOFLUSH ：同时刷新收到的数据但是不读，并 且刷新写入的数据但是不传送； 下面给出串口配置的通用函数，函数名 set_opt

13 概述 计算机科学技术系 串口设置 串口使用详解 在配置完串口的相关属性后，就可以对串口进行打 开、读写操作了。它所使用的函数和普通的文件系 统调用一样，只是参数会有所区别，具体如下： 打开串口 打开串口时，传递给 open 函数的 flag 参数需要两个 模式选项， O_NOCTTY,O_NDELAY fd=open(“/dev/ttyS0”,O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY); O_NOCTTY 标志用于通知 Linux 操作系统这个程序 不会成为对应这个端口的控制终端，如果没有指定 这个标志，那么任何一个输入（诸如键盘中止信号 等）都将影响用户的进程。

14 概述 计算机科学技术系 串口设置 O_NDELAY 标志通知 Linux 系统这个程序不关心 DCD 信号线所 处的状态（端口另一端是否激活或停止）。如果用户指定了这 个标志，则进程将会一直处于睡眠态，直到 DCD 信号线被激活。 接下来可恢复串口的状态为阻塞状态，用于等待串口数据的读 入，可用 fcntl 函数实现，如下： fcntl(fd,F_SETFL,0); 再接着可以测试打开的文件描述符是否引用一个终端设备，以 进一步确认串口是否正确打开，如下： isatty(STDIN_FILENO); 如果测试成功，表示串口成功打开，这时就可以对串口进行读 写操作了。

15 概述 计算机科学技术系 读写串口 读写串口和读写普通文件一样，使用 read 、 write 函数即可，如下所示： write(fd,buff,8); read(fd,buff,8); 串口设置

16 概述 开关量操作 开关量 – 用 0 、 1 两种状态表示的物理量，可用于采集数 据或用来驱动电路。 – 开关量控制两种常见方式 通过寄存器控制 开关量数据少，可在主板上实现 通过总线访问寄存器，寄存器中的某个位用于开关量的控制。 通过接口板控制 通过专有的接口板进行采集和控制，可以控制多个开关量。 控制器通过串口与接口板进行通信。

17 概述

18 结 束