Linux串口编程：C/C++实现串口类

"这篇文章主要介绍了如何在Linux环境下使用C/C++进行串口编程，通过创建一个串口类，实现对串口的初始化、配置、读写以及锁机制等功能。" 在Linux系统中，串口通信是一种重要的硬件接口，用于设备间的串行数据传输。在工控和嵌入式领域，串口的应用尤为常见。为了方便地进行串口编程，我们可以编写一个跨语言的C/C++串口类，以实现高度可移植性的代码。以下将详细介绍这个串口类的各个组成部分。 首先，我们引入必要的头文件，如`stdio.h`、`stdlib.h`、`unistd.h`、`sys/types.h`、`sys/stat.h`、`fcntl.h`、`termios.h`、`errno.h`和`pthread.h`，这些头文件包含了进行串口操作和线程同步所需的函数和结构体定义。 接着，定义一个结构体`tty_info_t`来存储串口的相关信息。这个结构体包括： - `fd`：文件描述符，表示与串口设备的连接； - `mt`：一个互斥锁，用于保证在多线程环境中的串口操作安全； - `name`：串口设备的名称，通常以`/dev/ttySx`的形式； - `ntm`：新的终端属性，用于设置串口参数； - `otm`：原始终端属性，保存初始状态，以便恢复。 该串口类提供了以下几个核心功能： 1. `readyTTY(int id)`: 这个函数根据传入的ID（例如`/dev/ttyS0`）打开串口并返回一个`TTY_INFO`结构体指针。它会初始化串口，设置合适的权限，并将文件描述符和串口名称存入结构体。 2. `setTTYSpeed(TTY_INFO* ptty, int speed)`: 这个函数用于设置串口的波特率，如9600、19200等。传入的`speed`参数可以是预定义的波特率常量，如`B9600`。 3. `setTTYParity(TTY_INFO* ptty, int databits, int parity, int stopbits)`: 该函数允许设置数据位、奇偶校验位和停止位。数据位通常为8，奇偶校验位可以是无校验（`PARITY_NONE`）、奇校验（`PARITY_ODD`）或偶校验（`PARITY_EVEN`），停止位可以是1或2。 4. `sendnTTY(TTY_INFO* ptty, char* pbuf, int size)`: 发送数据到串口。`pbuf`是一个包含待发送数据的缓冲区，`size`是数据的字节数。 5. `recvnTTY(TTY_INFO* ptty, char* pbuf, int size)`: 从串口接收数据。同样，`pbuf`用于接收数据，`size`是预期接收的字节数。 6. `cleanTTY(TTY_INFO* ptty)`: 清理串口，关闭文件描述符，并重置终端属性至原始状态。 7. `lockTTY(TTY_INFO* ptty)` 和 `unlockTTY(TTY_INFO* ptty)`: 分别用于锁定和解锁串口，确保在多线程环境下，同一时刻只有一个线程能够访问串口。 通过这个串口类，开发者可以方便地在Linux系统中进行串口通信，设置各种串口参数，并保证了在多线程环境下的正确性。这使得在C或C++项目中集成串口功能变得更加简单和高效。