Linux环境下的串口编程实践与封装

"这篇文档介绍了如何在Linux环境下进行串口编程，主要使用C语言实现，具有良好的移植性。文中提供了一个串口设备信息结构体和一系列串口操作函数，包括打开、设置波特率、设置奇偶校验位、停止位以及清理串口等功能。" 在Linux操作系统中，串口编程是一项基础且重要的技能，特别是在工业控制和嵌入式系统中，串口通信常常用于设备之间的数据传输。Linux提供了丰富的API来支持串口操作，这些API主要集中在`<termios.h>`头文件中。 文章中提到的`stty.h`头文件定义了一个名为`TTY_INFO`的结构体，用于存储串口设备的相关信息，包括设备文件描述符（`fd`）、线程同步互斥锁（`mt`）、串口设备名称（`name`）以及两个`termios`结构体，分别用于保存串口的新旧配置（`ntm`和`otm`）。`termios`结构体包含了串口的各种配置参数，如波特率、数据位、奇偶校验和停止位等。 文章提供的几个关键函数如下： 1. `readyTTY(int id)`: 这个函数用于初始化并打开一个指定ID的串口设备。它返回一个`TTY_INFO`结构体指针，该结构体包含了已打开的串口设备信息。 2. `setTTYSpeed(TTY_INFO *ptty, int speed)`: 该函数用于设置串口的波特率，接受一个`TTY_INFO`指针和波特率值，如`B9600`、`B115200`等，以便调整串口通信的速度。 3. `setTTYParity(TTY_INFO *ptty, int databits, int parity, int stopbits)`: 这个函数用于设置串口的数据位、奇偶校验位和停止位。参数`databits`表示数据位数，`parity`表示奇偶校验类型（0-无校验，1-奇校验，2-偶校验），`stopbits`表示停止位数（通常为1或2）。 4. `cleanTTY(TTY_INFO *ptty)`: 该函数用于清理串口，可能包括关闭串口设备和释放相关资源。 5. `sendnTTY(TTY_INFO *ptty, char*)`: 这个函数用于向串口发送数据，接受一个`TTY_INFO`指针和要发送的数据缓冲区。 通过这些函数，开发者可以方便地对Linux下的串口进行读写操作，并灵活地调整通信参数以适应不同的应用场景。此外，由于代码使用C语言编写，具有较高的可移植性，因此可以在C或C++环境中编译和使用。 在实际开发中，还需要注意串口通信的错误处理，例如检查打开串口时的错误状态，或者在发送和接收数据时进行适当的同步控制，防止数据丢失或混乱。此外，对于多线程环境，串口操作应考虑线程安全，文中通过互斥锁`mt`实现了这一功能。 总结来说，Linux下的串口编程涉及对`termios`结构体的操作，通过函数调用来配置串口参数并进行数据传输。通过学习和理解这些基础知识，开发者可以有效地在Linux系统上实现各种串口通信应用。