"这篇内容主要介绍了Linux下的串口编程,包括串口的基础概念、分类、物理接口标准以及RS-232C串口规范。串口设置涉及到struct termio结构体的配置,用于设定波特率、效验位和停止位等参数。"
在Linux系统中进行串口编程,首先要理解串行通信的基本概念。串行通讯是一种逐位按顺序传输数据的方式,其特点是使用较少的传输线(通常一根)来降低成本,但传输速度相对较慢。根据信息的传送方向,串行通信可分为单工、半双工和全双工三种类型。此外,按照同步方式,串行通信又可以分为同步通信和异步通信。
串行接口的物理标准,如RS-232C,定义了通信接口的电气特性,包括信号电平转换、数据传输速率控制、错误检测机制,以及与MODEM或终端设备连接所需的信号线。在RS-232C标准中,对于远距离通信和近距离通信,信号线的数量会有所不同。
在Linux中设置串口,关键在于操作struct termio结构体。这个结构体包含了多个字段,用于设置串口的各种参数。例如:
- c_iflag:输入模式标志,用于控制输入数据的处理方式,如奇偶校验、停止位检测等。
- c_oflag:输出模式标志,用于控制输出数据的格式,如是否启用回显等。
- c_cflag:控制模式标志,用于设定波特率、数据位、停止位、校验位等通信参数。
- c_lflag:本地模式标志,通常涉及交互式输入/输出的特性。
- c_line:线路规程,用于指定通信线路的类型。
- c_cc:控制字符数组,包含特殊控制字符的值,如换行符、中断字符等。
编写串口通信程序时,需要使用内核提供的API函数,如open()打开串口设备,tcgetattr()获取当前串口设置,tcsetattr()设置新的串口配置,write()和read()进行数据的读写,以及close()关闭串口。在设置串口参数时,可以通过cfsetispeed()和cfsetospeed()函数来设定输入和输出的波特率。
串行接口电路通常由可编程串行接口芯片(如USAR或UART)、波特率发生器、电平转换器和地址译码电路等部分组成。UART(通用异步收发传输器)是常见的串行接口芯片,它负责将并行数据转换为串行数据,反之亦然,并且支持波特率的设定和其他通信控制功能。
Linux串口编程涉及到硬件接口标准、通信协议、数据格式化以及相应的系统调用,是嵌入式开发和设备通信中不可或缺的一部分。正确理解和应用这些知识,可以有效地实现设备间的串行通信。