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隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的日新月異，軟件開發(fā)的需求也越來(lái)越多，而串口通信技術(shù)作為一種常見的通信方式，具有簡(jiǎn)便易用、靈活實(shí)用的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在各個(gè)行業(yè)中。Linux作為一種常用的操作系統(tǒng)，也提供了相應(yīng)的串口通信接口，本文將重點(diǎn)介紹如何通過(guò)。
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1. 串口通信原理
如果把計(jì)算機(jī)比作一座房子，那么內(nèi)存和CPU就可以算是房子的大腦和記憶庫(kù)，而I/O設(shè)備（鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器等）就可以算是房子的器官和感受器。而串口通信就是連接計(jì)算機(jī)和外部設(shè)備的橋梁，它可以使計(jì)算機(jī)通過(guò)串口（COM）口來(lái)和外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。在串口通信中，計(jì)算機(jī)通過(guò)串行通信協(xié)議將數(shù)據(jù)一位一位地發(fā)送給外部設(shè)備，并且也是同樣地接收外部設(shè)備發(fā)過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)。一般來(lái)說(shuō)，串口通常包含三個(gè)信號(hào)線，分別是TXD（發(fā)送數(shù)據(jù)）、RXD（接收數(shù)據(jù)）和GND（地線）。
2. Linux串口通信接口的基本使用
Linux提供了許多接口來(lái)實(shí)現(xiàn)串口通信，如SOC制造商提供的ttySx接口和USB轉(zhuǎn)串口設(shè)備提供的ttyUSBx接口等。可以通過(guò)終端或者其他串口模擬工具來(lái)進(jìn)行接口的操作和測(cè)試。在Linux中配置串口端口的方式有很多種，例如通過(guò)udev規(guī)則啟動(dòng)、使用stty串口參數(shù)窗口來(lái)找到串口、使用setserial配置串口等。其中udev是一種簡(jiǎn)單的方法，可以通過(guò)配置規(guī)則對(duì)串口設(shè)備進(jìn)行操作。比如，我們可以創(chuàng)建一個(gè)名為99-serial.rules的文件在/etc/udev/rules.d目錄下，其中的內(nèi)容如下：
SUBSYSTEM==”tty”, ATTRS{idVendor}==”067b”, ATTRS{idProduct}==”2303″, SYMLINK+=”ttyUSB0″, MODE=”0666″
規(guī)則意思是：在tty子系統(tǒng)中，如果識(shí)別到VID為067b、PID為2303的串口設(shè)備，則會(huì)在/dev目錄下創(chuàng)建一個(gè)名為ttyUSB0的軟鏈接，并且允許所有用戶訪問(wèn)。
3. 學(xué)習(xí)Linux串口例程的方法
為了更好地掌握Linux的串口通信技術(shù)，可以通過(guò)學(xué)習(xí)Linux串口例程來(lái)深入了解它的底層實(shí)現(xiàn)方式。Linux的串口例程主要包括實(shí)現(xiàn)串口通信的工具和庫(kù)函數(shù)，以及在實(shí)際應(yīng)用中的使用案例等。學(xué)習(xí)這些例程的方法有很多種，包括查閱官方文檔、參考相關(guān)書籍、搜索網(wǎng)絡(luò)資源等。
在編寫Linux串口程序時(shí)，一般需要用到C語(yǔ)言，因此對(duì)于C語(yǔ)言的基礎(chǔ)掌握也是非常重要的。同時(shí)，對(duì)于串口通信的底層協(xié)議和硬件原理等方面的了解，也是很有幫助的。
4. Linux串口通信示例代碼
下面，我們將給出一個(gè)簡(jiǎn)單的Linux串口通信的示例代碼，以便大家更好地理解其實(shí)現(xiàn)原理。示例代碼如下：
#include
#include
#include
#include
#include
#include
int mn(int argc, char *argv[])
{
struct termios options;
int fd = open(“/dev/ttyS0”, O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);
if (fd == -1)
{
perror(“open_port: Unable to open /dev/ttyS0 – “);
}
else
{
printf(“Port is open\n”);
fcntl(fd, F_SETFL, FNDELAY);
tcgetattr(fd, &options);
cfsetispeed(&options, B9600); // 設(shè)置輸入波特率為9600
cfsetospeed(&options, B9600); // 設(shè)置輸出波特率為9600
options.c_cflag |= (CLOCAL | CREAD);
options.c_cflag &= ~CSIZE;
options.c_cflag |= CS8;
options.c_cflag &= ~PARENB; // No parity
options.c_cflag &= ~CSTOPB; // 1 stop bit
tcsetattr(fd, TCSANOW, &options);
char write_buffer[] = “Hello!\n”;
int len = strlen(write_buffer);
int s = write(fd, write_buffer, len);
if (s == -1)
{
perror(“write error”);
}
else
{
printf(“write %d bytes success\n”, s);
}
char read_buffer[256];
len = read(fd, read_buffer, sizeof(read_buffer));
if (len == -1)
{
perror(“read error”);
}
else
{
printf(“read %d bytes success\n”, len);
printf(“read data is: %s\n”, read_buffer);
}
close(fd);
}
return 0;
}
該程序主要功能是通過(guò)串口（/dev/ttyS0）向外部設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)，并從設(shè)備接收數(shù)據(jù)。程序中用到了open_port、fcntl、tcgetattr、cfsetispeed、cfsetospeed、tcsetattr、write和read等函數(shù)，這些函數(shù)提供了很方便的接口，可以讓程序員通過(guò)簡(jiǎn)單幾行代碼就可以實(shí)現(xiàn)串口通信。
5.
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將USB串口設(shè)備插入U(xiǎn)SB口后，會(huì)在/dev/目錄下生成/dev/ttyUSB0文件（也可能為/dev/ttyUSB1,/dev/ttyUSB2…),
查看此文件
輸出為:
c說(shuō)明表明設(shè)備為字符設(shè)備文件（d表示目錄文件，-表示普通文件，l表示鏈接文件，b表示塊文件），
其中rw-rw—-表示root用戶作為文件所有者可以讀和寫，dialout用戶組內(nèi)的用戶可以讀和寫，其他用戶不允許讀、寫和執(zhí)行（r表示可讀，w表示可寫，x表示可執(zhí)行）
因此，需要將當(dāng)前用戶增加到dialout用戶組中
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