Linux串口编程详解：RS-232C规范与串行通信接口

本文主要介绍了计算机串口的相关知识，包括串行I/O的基本概念和分类、串行接口的物理接口标准、RS-232C串口规范以及Linux下的串口编程。 串行I/O的基本概念和分类 串行通讯是指数据按照位顺序逐个传输的通信方式，它只需要一根传输线就可以实现数据交换，降低了硬件成本，但传输速度相对较慢。串行通信可以分为三种类型： 1. 单工通信：数据只能单向传输。 2. 半双工通信：数据可以双向传输，但不能同时进行。 3. 全双工通信：数据可以同时双向传输。 串行通信物理接口的基本任务 串行通信接口电路的主要职责包括： 1. 数据格式化：将并行数据转换为符合特定通信方式（如异步或同步）的串行格式。 2. 串并转换：在数据传输时，将串行数据转换为并行数据，以便计算机处理。 3. 控制数据传输速率：通过波特率选择和控制来调整传输速度。 4. 错误检测：通过添加校验位来检测传输中的错误。 5. 电平转换：将TTL电平转换为EIA电平，以适应不同的设备标准。 6. 提供必要的信号线：根据通信距离和是否使用MODEM，提供相应的EIA-RS-232C接口信号线。 串行接口的软件协议 在Linux环境下，串口编程涉及到以下几个关键点： 1. 打开串口：使用open系统调用来打开/dev/ttySx（其中x是串口编号）。 2. 设置串口参数：使用ioctl系统调用设置波特率、数据位、停止位、校验位等。 3. 读写操作：使用read和write系统调用来接收和发送数据。 4. 关闭串口：完成通信后，使用close系统调用来关闭串口。 RS-232C串口规范 RS-232C是一种广泛应用的串行通信接口标准，主要用于短距离通信。它定义了9针或25针的连接器以及相应的信号线，如数据线、控制线和电源线。该标准规定了电压水平、信号极性、传输速率等参数，以确保不同设备之间的互操作性。 串行接口芯片 在硬件层面，串行接口通常由UART（通用异步收发传输器）或USAR（通用串行接口）等可编程芯片实现。UART负责串并转换、波特率生成和错误检测等功能。 在Linux中，开发者可以使用标准的库函数，如POSIX的termios，来简化串口编程，实现对串口的配置和控制。通过理解和应用这些知识，开发人员可以创建应用程序，实现嵌入式系统或Linux设备间的串行通信。