"Linux 下ARM 和单片机的串口通信设计"
本文主要探讨了在Linux环境下，如何实现ARM处理器（以s3c2440为例）与C8051Fxxx系列单片机之间的串口通信。串口通信在数据采集系统中扮演着重要的角色，因为它能有效地连接具有不同功能特性的设备，如单片机和上位机（如搭载Linux的ARM设备），从而充分利用上位机的数据处理能力。
0 引言
在数据采集系统中，单片机常用于控制任务，而其数据处理能力相对较弱。通过串口通信，单片机可以将采集的数据传输到具有强大计算能力的上位机（如ARM设备），在上位机上进行复杂的运算和用户友好的数据显示，极大地提高了工作效率。串口通信因其硬件简单、协议成熟，成为了上下位机间通信的首选方案。
1 硬件连接
s3c2440 ARM处理器和C8051Fxxx单片机均工作在3.3V电压下，因此它们之间的串口通信无需额外的电平转换。连接方式通常采用TXD（发送）、RXD（接收）及GND（接地）三条线，采用交叉连接，即s3c2440的TXD连接C8051Fxxx的RXD，反之亦然。
2 Linux下串口通信
在Linux系统中，串口被抽象为文件设备，通过标准的文件操作接口进行访问。在s3c2440上运行的Linux 2.6.32内核包含了相应的串口驱动，使得开发者可以方便地使用标准的文件操作函数进行串口读写，降低了编程复杂度。串口设备通常在"/dev"目录下，如"/dev/ttyS0"表示第一个串口。
2.1 Linux下串口设备描述
在Linux中，串口设备被视为字符设备，通过open()打开串口，设置串口参数（如波特率、数据位、停止位和校验位）可使用ioctl()系统调用，read()和write()函数则用于数据的收发。关闭串口时使用close()函数。
2.2 串口配置
配置串口通常包括设置波特率（如9600、115200等）、数据位（通常为8位）、停止位（1或2位）以及奇偶校验（无校验、奇校验或偶校验）。配置完成后，通过fcntl()函数设置非阻塞模式，以便在无数据时不会使程序挂起。
2.3 串口通信程序设计
通信程序一般包含初始化、发送数据、接收数据和错误处理四个部分。首先打开串口并配置参数，然后在主循环中不断尝试接收数据，接收到数据后进行处理，同时也可以根据需要发送数据。确保正确处理异常情况，如打开串口失败、数据传输错误等。
3 通信程序流程图
文中可能提供了具体的通信程序流程图，但此处未给出具体细节。流程图通常会展示串口初始化、数据发送、接收、错误处理等各个步骤的逻辑关系。
4 结论
通过上述方法，可以在Linux下的ARM平台与单片机之间建立可靠的串口通信，方法简单且实用，适用于多种串口通信场景。这种通信方式在嵌入式系统设计中广泛应用，能有效提升系统的交互性和灵活性。
关键词：Linux; ARM; 单片机； 串口通信
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