Linux串口IO模式的一些心得

Linux串口IO模式的一些心得

Linux系统下的串口IO操作是嵌入式开发中常见的一项技能。串口通信因其成本低、实现易懂等特点，在数据传输和设备控制中得到了广泛应用。本文将结合个人经验，对Linux串口IO模式进行一些心得分享。

1. 串口基础知识

在深入了解串口IO模式之前，首先需要了解一些串口的基础知识。

1.1 串口通信原理

串口通信是基于串行传输的一种通信做法，数据以串行做法逐位传输。在串口通信中，通常使用RS-232标准进行数据传输。RS-232标准定义了数据传输的电气特性、功能特性、机械特性等。

1.2 串口参数

串口通信过程中，需要设置一些参数，如波特率、数据位、停止位、校验位等。这些参数决定了串口通信的速度和可靠性。

2. Linux串口设备文件

在Linux系统中，串口设备通常以文件的形式存在于/dev目录下，例如/dev/ttyS0、/dev/ttyUSB0等。

3. 串口IO模式

Linux串口IO模式首要包括三种：阻塞IO、非阻塞IO和IO多路复用。

4. 阻塞IO

阻塞IO是串口IO操作中最常见的一种模式。在这种模式下，当执行读取或写入操作时，程序会一直等待直到操作完成。以下是使用阻塞IO进行串口读取和写入的示例代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <termios.h>
int main() {
    int fd;
    struct termios options;
    char buffer[100];
    // 打开串口设备
    fd = open("/dev/ttyS0", O_RDWR);
    if (fd < 0) {
        perror("open");
        exit(1);
    }
    // 设置串口参数
    tcgetattr(fd, &options);
    cfsetispeed(&options, B9600);
    cfsetospeed(&options, B9600);
    options.c_cflag |= (CLOCAL | CREAD);
    options.c_cflag &= ~PARENB;
    options.c_cflag &= ~CSTOPB;
    options.c_cflag &= ~CSIZE;
    options.c_cflag |= CS8;
    options.c_cflag &= ~CRTSCTS;
    options.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG);
    options.c_iflag &= ~(IXON | IXOFF | IXANY);
    options.c_oflag &= ~OPOST;
    tcsetattr(fd, TCSANOW, &options);
    // 读取串口数据
    while (1) {
        if (read(fd, buffer, sizeof(buffer)) > 0) {
            printf("Received: %s ", buffer);
        }
    }
    // 关闭串口设备
    close(fd);
    return 0;
}

5. 非阻塞IO

非阻塞IO模式下，当执行读取或写入操作时，如果操作无法立即完成，则立即返回，并设置文件描述符的errno为EAGAIN或EWOULDBLOCK。以下是使用非阻塞IO进行串口读取和写入的示例代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <termios.h>
int main() {
    int fd;
    struct termios options;
    char buffer[100];
    int ret;
    // 打开串口设备
    fd = open("/dev/ttyS0", O_RDWR | O_NONBLOCK);
    if (fd < 0) {
        perror("open");
        exit(1);
    }
    // 设置串口参数
    tcgetattr(fd, &options);
    // ... (设置串口参数的代码与阻塞IO相同)
    // 读取串口数据
    while (1) {
        ret = read(fd, buffer, sizeof(buffer));
        if (ret > 0) {
            printf("Received: %s ", buffer);
        } else if (ret == -1) {
            if (errno == EAGAIN || errno == EWOULDBLOCK) {
                //
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