linux c语言 串口读取数据的方法

linux c语言串口读取数据的方法
Linux下使用C语言读取串口数据的方法
引言：
串口是计算机和外部设备进行通信的一种重要的通信接口。

在Linux系统中，要使用C语言读取串口数据，需要通过打开串口设备文件，设置串口参数，并进行读取数据的操作。

本文将介绍如何通过C语言在Linux下读取串口数据的方法。

目录：
1. 了解串口的工作原理
2. 打开串口设备文件
3. 设置串口参数
4. 读取串口数据
5. 示例程序
6. 总结
1. 了解串口的工作原理：
在开始编写C语言读取串口数据的方法前，首先需要了解串口的工作原理。

串口是通过硬件电路实现两台设备之间的数据传输，属于一种异步串行通信方式。

典型的串口包含发送数据引脚（TX）、接收数据引脚（RX）、数据位、停止位、奇偶校验位等。

2. 打开串口设备文件：
在Linux系统中，每个串口设备都被映射到一个设备文件上，例如
/dev/ttyS0代表第一个串口设备，/dev/ttyUSB0代表第一个USB串口设备。

要使用C语言读取串口数据，需要首先打开相应的串口设备文件。

在C语言中，使用open()函数打开串口设备文件。

open()函数的原型如下：
c
int open(const char *pathname, int flags);
其中pathname参数指定要打开的串口设备文件路径，flags参数指定打开方式。

常用的flags参数有O_RDONLY（只读方式打开）、O_WRONLY （只写方式打开）和O_RDWR（读写方式打开）。

例如，要打开第一个串口设备文件，可以调用open()函数如下：
c
int fd = open("/dev/ttyS0", O_RDWR);
if (fd == -1)
{
perror("Error opening serial port");
return -1;
}
当open()函数成功打开串口设备文件时，会返回一个非负整数的文件描述符fd，用于后续的操作。

当打开失败时，会返回-1并打印出错误信息。

3. 设置串口参数：
为了正确地读取串口数据，需要设置合适的串口参数。

串口参数包括波特率、数据位、停止位、奇偶校验位等。

在Linux系统中，可以使用tcgetattr()函数和tcsetattr()函数来获取和设置串口参数。

这两个函数需要使用termios结构体来表示串口参数。

首先，我们需要先获取当前的串口参数，然后再进行修改。

调用tcgetattr()函数可以获取当前串口参数，其原型如下：
int tcgetattr(int fd, struct termios *termios_p);
其中fd参数表示打开的串口设备文件的文件描述符，termios_p参数为指向存放串口参数的结构体的指针。

例如，获取当前串口参数的代码如下：
c
struct termios options;
if(tcgetattr(fd, &options) != 0)
{
perror("Error getting serial port options");
return -1;
}
获取成功后，可以通过修改options结构体的成员来设置不同的串口参数。

常用的串口参数成员有：
- c_cflag：控制模式标志，包括波特率、数据位、停止位、奇偶校验位等；- c_iflag：输入模式标志，包括是否开启输入奇偶校验、是否忽略回车换行等；
- c_oflag：输出模式标志，包括是否开启输出奇偶校验等；
- c_lflag：本地模式标志，一般不影响串口读写。

例如，修改波特率为9600的代码如下：
c
cfsetispeed(&options, B9600);
cfsetospeed(&options, B9600);
其中cfsetispeed()函数用于设置串口的输入波特率，cfsetospeed()函数用于设置串口的输出波特率。

B9600为常量，表示波特率为9600。

然后，调用tcsetattr()函数设置修改后的串口参数，其原型如下：
c
int tcsetattr(int fd, int optional_actions, const struct termios
*termios_p);
其中fd参数表示打开的串口设备文件的文件描述符，optional_actions 参数表示设置行为，一般设为TCSANOW，表示立即生效。

例如，设置修改后的串口参数的代码如下：
c
if(tcsetattr(fd, TCSANOW, &options) != 0)
{
perror("Error setting serial port options");
return -1;
}
设置成功后，即可进行串口数据的读取操作。

4. 读取串口数据：
在设置好串口参数后，可以通过read()函数来读取串口数据。

read()函数的原型如下：
c
ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
其中fd参数表示打开的串口设备文件的文件描述符，buf参数为接收数据的缓冲区，count参数表示要接收数据的最大字节数。

例如，读取10个字节的串口数据的代码如下：
c
char buffer[10];
int bytesRead = read(fd, buffer, sizeof(buffer));
if (bytesRead == -1)
{
perror("Error reading from serial port");
return -1;
}
read()函数将从串口设备文件中读取最多sizeof(buffer)字节的数据，并将其存放到buffer缓冲区中。

成功读取时，返回实际读取的字节数。

当读取失败时，返回-1并打印出错误信息。

5. 示例程序：
下面是一个完整的示例程序，用于读取串口数据：
c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <termios.h>
#include <unistd.h>
int main()
{
int fd = open("/dev/ttyS0", O_RDWR);
if (fd == -1)
{
perror("Error opening serial port");
return -1;
}
struct termios options;
if(tcgetattr(fd, &options) != 0)
{
perror("Error getting serial port options");
return -1;
}
cfsetispeed(&options, B9600); cfsetospeed(&options, B9600);
if(tcsetattr(fd, TCSANOW, &options) != 0) {
perror("Error setting serial port options");
return -1;
}
char buffer[10];
int bytesRead = read(fd, buffer, sizeof(buffer)); if (bytesRead == -1)
{
perror("Error reading from serial port");
return -1;
}
printf("Read d bytes: ", bytesRead);
for (int i = 0; i < bytesRead; i++)
{
printf("02X ", buffer[i]);
}
printf("\n");
close(fd);
return 0;
}
该示例程序打开/dev/ttyS0串口设备文件，设置波特率为9600，并读取最多10个字节的串口数据。

6. 总结：
本文介绍了在Linux系统下使用C语言读取串口数据的方法，涉及了打开串口设备文件、设置串口参数和读取串口数据等步骤。

通过了解串口的工
作原理，并正确地设置串口参数，可以实现在Linux系统上读取串口数据的功能。

期望本文对读者在Linux下使用C语言读取串口数据有所帮助。