devbox
IT小白
这个屌丝很懒，什么也没留下！
关注作者
热门标签
热门文章
当前位置:   article > 正文

Ubuntu18.04 实现串口通信_ubuntu串口发送数据

作者：IT小白 | 2024-02-22 04:48:34

赞

踩

ubuntu串口发送数据

 最近由于项目需要， 研究了关于在ubuntu下串口通信的功能实现。期间遇到一些问题，跟大家分享下。

 1. 代码 

comm_service.h

  1.  
  2. #ifndef comm_service_h
  3. #define comm_service_h
  4.  
  5. //串口相关的头文件
  6. #include <stdio.h>  /*标准输入输出定义*/
  7. #include <stdlib.h> /*标准函数库定义*/
  8. #include <unistd.h> /*Unix 标准函数定义*/
  9. #include <sys/types.h>
  10. #include <sys/stat.h>
  11. #include <sys/ioctl.h>
  12. #include <linux/serial.h>
  13. #include <fcntl.h>   /*文件控制定义*/
  14. #include <termios.h> /*PPSIX 终端控制定义*/
  15. #include <errno.h>   /*错误号定义*/
  16. #include <string.h>
  17. //宏定义
  18. #define FALSE -1
  19. #define TRUE 0
  20.  
  21. namespace dst_ccms_api
  22. {
  23.     class comm_service
  24.     {
  25.     public:
  26.         comm_service();
  27.         ~comm_service();
  28.  
  29.         /*******************************************************************  
  30.             *名称：             CommOpen  
  31.             *功能：            打开串口并返回串口设备文件描述  
  32.             *param：         port  串口号(ttyS0,ttyS1,ttyS2)
  33.             *return：         void  
  34.         *******************************************************************/
  35.         int CommOpen(char *port);
  36.  
  37.         /*******************************************************************  
  38.             *名称：             CommClose  
  39.             *功能：             关闭串口并返回串口设备文件描述  
  40.             *param：         fd  文件描述符     
  41.             *return：         void  
  42.         *******************************************************************/
  43.         void CommClose();
  44.  
  45.         /*******************************************************************  
  46.             *名称：             CommInit  
  47.             *功能：             串口初始化  
  48.             *param：         fd          串口文件描述符
  49.             *                           speed       串口速度  
  50.             *                           flow_ctrl   数据流控制  (0:不使用 1:硬件流控制 2:软件流控制)
  51.             *                           databits    数据位   取值为 7 或者8  
  52.             *                           stopbits    停止位   取值为 1 或者2  
  53.             *                           parity      效验类型 取值为N(无校验位),E(偶检验),O(奇校验)  
  54.             *return：         正确返回为1，错误返回为-1 
  55.         *******************************************************************/
  56.         int CommInit(int baudrate, int flow_ctrl, int databits, int stopbits, int parity);
  57.  
  58.         /*******************************************************************  
  59.             *名称：             CommRecv  
  60.             *功能：             接收串口数据  
  61.             *param：         rcv_buf  接收串口中数据存入rcv_buf缓冲区中     
  62.             *                           data_len  一帧数据的长度
  63.             *return：         正确返回为1，错误返回为-1   
  64.         *******************************************************************/
  65.         int CommRecv(char *rcv_buf, int data_len);
  66.  
  67.         /*******************************************************************  
  68.             *名称：             CommSend  
  69.             *功能：             发送数据  
  70.             *param：         send_buf  存放串口发送数据     
  71.             *                           data_len  一帧数据的长度
  72.             *return：         正确返回为1，错误返回为-1    
  73.         *******************************************************************/
  74.         int CommSend(char *send_buf, int data_len);
  75.  
  76.         /*******************************************************************  
  77.             *名称：             getCommFD  
  78.             *功能：             获取文件描述  
  79.             *return：         文件描述句柄
  80.         *******************************************************************/
  81.         int CommGetFD() const;
  82.  
  83.         /*******************************************************************  
  84.             *名称：             serialFlush  
  85.             *功能：             清除缓冲区 TCIOFLUSH(刷清输入、输出队列)   TCIFLUSH(刷清输入队列) TCIFLUSH (刷清输出队列)
  86.             *return：         true:开启 flase:关闭
  87.         *******************************************************************/
  88.         void CommFlush(int flush);
  89.  
  90.     private:
  91.         /*******************************************************************  
  92.             *名称：             commSet  
  93.             *功能：             设置串口数据位，停止位和效验位   
  94.             *param：         fd          串口文件描述符
  95.             *                           baudrate    波特率  
  96.             *                           flow_ctrl   数据流控制  
  97.             *                           databits    数据位   取值为 7 或者8  
  98.             *                           stopbits    停止位   取值为 1 或者2  
  99.             *                           parity      效验类型 取值为N,E,O,,S  
  100.             *return：          void  
  101.         *******************************************************************/
  102.         int commSet(int baudrate, int flow_ctrl, int databits, int stopbits, int parity);
  103.  
  104.         /*******************************************************************  
  105.             *名称：             commIsOpen  
  106.             *功能：             串口是否开启  
  107.             *return：         true:开启 flase:关闭
  108.         *******************************************************************/
  109.         bool commIsOpen() const;
  110.  
  111.         /*******************************************************************  
  112.             *名称：             serial_set_speci_baud  
  113.             *功能：             非特定波特率设置  
  114.             *param：         options    配置
  115.                                          baud         非标准波特率(如28800..)
  116.             *return：         正确返回为0，错误返回为-1  
  117.         *******************************************************************/
  118.         int serial_set_speci_baud(struct termios &options,int baud);
  119.  
  120.         int m_fd; // 文件描述句柄
  121.     };
  122. } // namespace qh_dst_ccms_api
  123. #endif

comm_service.cpp

  1.  
  2. #include "comm_service.h"
  3. #include "common_logger.h"
  4.  
  5. using namespace dst_ccms_api;
  6. using namespace J_COMMON_UTIL;
  7.  
  8. comm_service::comm_service() : m_fd(-1) {}
  9. comm_service::~comm_service() {}
  10.  
  11. int comm_service::CommOpen(char *port)
  12. {
  13.  
  14.     if (commIsOpen())
  15.         return 1;
  16.  
  17.     m_fd = open(port, O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);
  18.     if (m_fd < 0)
  19.     {
  20.         LError("Can't Open Serial Port.");
  21.         return -1;
  22.     }
  23.     //恢复串口为阻塞状态
  24.     if (fcntl(m_fd, F_SETFL, 0) < 0)
  25.     {
  26.         LError("fcntl failed.");
  27.         return -1;
  28.     }
  29.     //测试是否为终端设备
  30.     if (0 == isatty(STDIN_FILENO))
  31.     {
  32.         LError("standard input is not a terminal device.");
  33.         return -1;
  34.     }
  35.     return 1;
  36. }
  37.  
  38. void comm_service::CommClose()
  39. {
  40.     if (!commIsOpen())
  41.         return;
  42.     close(m_fd);
  43. }
  44.  
  45. int comm_service::commSet(int baudrate, int flow_ctrl, int databits, int stopbits, int parity)
  46. {
  47.     if (!commIsOpen())
  48.         return -1;
  49.  
  50.     int i;
  51.     int status;
  52.     int speed_arr[] = {B115200, B19200, B9600, B4800, B2400, B1200, B300};
  53.     int name_arr[] = {115200, 19200, 9600, 4800, 2400, 1200, 300};
  54.  
  55.     struct termios options;
  56.  
  57.     /*  tcgetattr(fd,&options)得到与fd指向对象的相关参数，并将它们保存于options,该函数还可以测试配置是否正确，
  58.         该串口是否可用等。若调用成功，函数返回值为0，若调用失败，函数返回值为1.  */
  59.     if (tcgetattr(m_fd, &options) != 0)
  60.     {
  61.         LError("commSet tcgetattr error.");
  62.         return (FALSE);
  63.     }
  64.      bool isStandard = false;
  65.      //设置串口输入波特率和输出波特率
  66.      for (i = 0; i < sizeof(speed_arr) / sizeof(int); i++)
  67.      {
  68.          if (baudrate == name_arr[i])
  69.          {
  70.              cfsetispeed(&options, speed_arr[i]);
  71.              cfsetospeed(&options, speed_arr[i]);
  72.              isStandard =true;
  73.              break;
  74.          }
  75.      }
  76.  
  77.      if(!isStandard){
  78.          // 非标准波特率
  79.          int res = serial_set_speci_baud(options, baudrate);
  80.          if (res != 0)
  81.          {
  82.              LError("commSet serial_set_speci_baud error.");
  83.              return (FALSE);
  84.         }
  85.      }    
  86.  
  87.     //修改控制模式，保证程序不会占用串口
  88.     options.c_cflag |= CLOCAL;
  89.     //修改控制模式，使得能够从串口中读取输入数据
  90.     options.c_cflag |= CREAD;
  91.  
  92.     //设置数据流控制
  93.     switch (flow_ctrl)
  94.     {
  95.     case 0: //不使用流控制
  96.         options.c_cflag &= ~CRTSCTS;
  97.         break;
  98.     case 1: //使用硬件流控制
  99.         options.c_cflag |= CRTSCTS;
  100.         break;
  101.     case 2: //使用软件流控制
  102.         options.c_cflag |= IXON | IXOFF | IXANY;
  103.         break;
  104.     }
  105.  
  106.     //设置数据位,屏蔽其他标志位
  107.     options.c_cflag &= ~CSIZE;
  108.     switch (databits)
  109.     {
  110.     case 5:
  111.         options.c_cflag |= CS5;
  112.         break;
  113.     case 6:
  114.         options.c_cflag |= CS6;
  115.         break;
  116.     case 7:
  117.         options.c_cflag |= CS7;
  118.         break;
  119.     case 8:
  120.         options.c_cflag |= CS8;
  121.         break;
  122.     default:
  123.         LError("Unsupported data size.");
  124.         return (FALSE);
  125.     }
  126.  
  127.     //设置校验位
  128.     switch (parity)
  129.     {
  130.     case 'n':
  131.     case 'N': //无奇偶校验位。
  132.         options.c_cflag &= ~PARENB;
  133.         options.c_iflag &= ~INPCK;
  134.         //options.c_iflag &= ~(BRKINT | ICRNL | INPCK | ISTRIP | IXON);
  135.         break;
  136.     case 'o':
  137.     case 'O': //设置为奇校验
  138.         options.c_cflag |= (PARODD | PARENB);
  139.         options.c_iflag |= INPCK;
  140.         break;
  141.     case 'e':
  142.     case 'E': //设置为偶校验
  143.         options.c_cflag |= PARENB;
  144.         options.c_cflag &= ~PARODD;
  145.         options.c_iflag |= INPCK;
  146.         break;
  147.     case 's':
  148.     case 'S': //设置为空格
  149.         options.c_cflag &= ~PARENB;
  150.         options.c_cflag &= ~CSTOPB;
  151.         break;
  152.     default:
  153.         LError("Unsupported parity.");
  154.         return (FALSE);
  155.     }
  156.  
  157.     // 解决二进制传输时，数据遇到0x0d , 0x11,0x13 会被丢掉的问题   J.  1027
  158.     options.c_iflag &= ~(BRKINT | ICRNL | ISTRIP | IXON);
  159.  
  160.     // 设置停止位
  161.     switch (stopbits)
  162.     {
  163.     case 1:
  164.         options.c_cflag &= ~CSTOPB;
  165.         break;
  166.     case 2:
  167.         options.c_cflag |= CSTOPB;
  168.         break;
  169.     default:
  170.         LError("Unsupported stop bits.");
  171.         return (FALSE);
  172.     }
  173.  
  174.     //修改输出模式，原始数据输出
  175.     options.c_oflag &= ~OPOST;
  176.  
  177.     options.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG);
  178.     //options.c_lflag &= ~(ISIG | ICANON);
  179.  
  180.     //设置等待时间和最小接收字符
  181.     options.c_cc[VTIME] = 1; /* 读取一个字符等待1*(1/10)s */
  182.     options.c_cc[VMIN] = 1;  /* 读取字符的最少个数为1 */
  183.  
  184.     //如果发生数据溢出，接收数据，但是不再读取 刷新收到的数据但是不读
  185.     tcflush(m_fd, TCIFLUSH);
  186.  
  187.     //激活配置 (将修改后的termios数据设置到串口中）
  188.     if (tcsetattr(m_fd, TCSANOW, &options) != 0)
  189.     {
  190.         LError("com set error!");
  191.         return (FALSE);
  192.     }
  193.     return (TRUE);
  194. }
  195.  
  196. int comm_service::CommInit(int speed, int flow_ctrl, int databits, int stopbits, int parity)
  197. {
  198.     if (!commIsOpen())
  199.         return -1;
  200.     //设置串口数据帧格式
  201.      return commSet(speed, flow_ctrl, databits, stopbits, parity) ;
  202. }
  203.  
  204. int comm_service::CommRecv(char *rcv_buf, int data_len)
  205. {
  206.     if (!commIsOpen())
  207.         return -1;
  208.  
  209.     int len, fs_sel;
  210.     fd_set fs_read;
  211.  
  212.     FD_ZERO(&fs_read);
  213.     FD_SET(m_fd, &fs_read);
  214.  
  215.     struct timeval time;
  216.     time.tv_sec = 10;
  217.     time.tv_usec = 0;
  218.     //使用select实现串口的多路通信
  219.     fs_sel = select(m_fd + 1, &fs_read, NULL, NULL, &time);
  220.     if (fs_sel)
  221.     {
  222.         len = read(m_fd, rcv_buf, data_len);
  223.         return len;
  224.     }
  225.     else
  226.         return FALSE;
  227. }
  228.  
  229. int comm_service::CommSend(char *send_buf, int data_len)
  230. {
  231.     if (!commIsOpen())
  232.         return -1;
  233.  
  234.     CommFlush(TCIFLUSH);
  235.     int len = 0;
  236.     len = write(m_fd, send_buf, data_len);
  237.     if (len == data_len)
  238.         return len;
  239.     else
  240.     {
  241.         tcflush(m_fd, TCOFLUSH);
  242.         return FALSE;
  243.     }
  244. }
  245.  
  246. void comm_service::CommFlush(int flush)
  247. {
  248.     if (!commIsOpen())
  249.         return;
  250.  
  251.     tcflush(m_fd, flush);
  252. }
  253.  
  254. int comm_service::CommGetFD() const
  255. {
  256.     return m_fd;
  257. }
  258.  
  259. bool comm_service::commIsOpen() const
  260. {
  261.     return m_fd < 0 ? false : true;
  262. }
  263.  
  264. int comm_service::serial_set_speci_baud(struct termios &options,int baud)
  265. {
  266.     struct serial_struct ss,ss_set;
  267.     
  268.     cfsetispeed(&options,B38400);
  269.     cfsetospeed(&options,B38400);
  270.  
  271.     if((ioctl(m_fd,TIOCGSERIAL,&ss))<0){
  272.         LInfo("1.serial_set_speci_baud ioctl.");
  273.         return -1;
  274.     }
  275.  
  276.     ss.flags = ASYNC_SPD_CUST;
  277.     ss.custom_divisor = ss.baud_base / baud;
  278.  
  279.     if((ioctl(m_fd,TIOCSSERIAL,&ss))<0){
  280.         return -1;
  281.     }
  282.  
  283.     ioctl(m_fd,TIOCGSERIAL,&ss_set);
  284.  
  285.     return 0;
  286. }

2. 代码注释写的挺详细，就不说代码了，下面说下遇到的几个问题

1. 非标准波特率的问题。参考： 转帖：linux串口编程中非标准波特率的实现 (amobbs.com 阿莫电子论坛 - 东莞阿莫电子网站)

通常,在linux下面,设置串口使用终端IO的相关函数设置,如tcsetattr等函数，linux内部有一个对常用波特率列表的索引,根据设置的波特率用底层驱动来设置异步通信芯片的寄存器
但是在一些特定应用中需要用到非标准的波特率，比如125000、28800等 。

对于非标准的任意波特率需要用ioctl(fd, TIOCGSERIAL, p)和ioctl(fd, TIOCSSERIAL, p)的配合，ioctl的最后一个参数是struct serial_struct *类型，在linux/serial.h中定义。其中baud_base是基准晶振频率/16(对于SEP4020来说，baud_base=sysclk/16)，你需要设的是custom_divisor这个值，最终的波特率计算公式为baud=baud_base/custom_divisor，所以要设置custom_divisor=baud_base/baud，。
具体过程为，先设置波特率设为38400(tcsetattr)，然后用TIOCGSERIAL得到当前的设置，将flags设置ASYNC_SPD_CUST位，设置custom_divisor，最后用TIOCSSERIAL设置。

             代码实现:

  1. int comm_service::serial_set_speci_baud(struct termios &options,int baud)
  2. {
  3.     struct serial_struct ss,ss_set;
  4.     
  5.     cfsetispeed(&options,B38400);
  6.     cfsetospeed(&options,B38400);
  7.  
  8.     if((ioctl(m_fd,TIOCGSERIAL,&ss))<0){
  9.         LInfo("1.serial_set_speci_baud ioctl.");
  10.         return -1;
  11.     }
  12.  
  13.     ss.flags = ASYNC_SPD_CUST;
  14.     ss.custom_divisor = ss.baud_base / baud;
  15.  
  16.     if((ioctl(m_fd,TIOCSSERIAL,&ss))<0){
  17.         return -1;
  18.     }
  19.  
  20.     ioctl(m_fd,TIOCGSERIAL,&ss_set);
  21.  
  22.     return 0;
  23. }

   2. 在测试过程中，发现接受的字符中缺少内容，总是接受不全。

       解决办法：参考 ：解决方法：Linux串口接收字节0x11，0x0d，0x13丢失_Leung_ManWah的博客-CSDN博客

options.c_iflag &= ~(BRKINT | ICRNL | ISTRIP | IXON);

最后：

1. 以上内容均来自网上，有一些原文找不到了，就没附原文链接，如作者有意见，please 楼下留言，我会及时修改。

2. 有需要的小伙伴可以参考下，也许可以少绕一些弯路 。

             

声明：本文内容由网友自发贡献，不代表【wpsshop博客】立场，版权归原作者所有，本站不承担相应法律责任。如您发现有侵权的内容，请联系我们。转载请注明出处：https://www.wpsshop.cn/w/IT小白/article/detail/128560
推荐阅读
相关标签

Copyright © 2003-2013 www.wpsshop.cn 版权所有，并保留所有权利。

  

闽ICP备14008679号