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          基于嵌入式linux系統下的串口編程具體設置詳解

          ? 2018年09月17日 17:10 ? 次閱讀

          本文基于嵌入式linux下串口應用編程進行了研究,詳細介紹了串口設置的步驟,可以更好的理解串口的工作原理。

          一、引言

          串口是一種常用的接口,常用的串口有RS-232-C接口。S3C2410X內部具有兩個獨立的UART控制器,每個控制器都可以工作在Interrupt(中斷)模式或者DMA(直接存儲訪問)模式。同時,每個UART均具有16字節的FIFO(先入先出寄存器),支持的最高波特率可達到230.4kb/s.

          基于嵌入式linux系統下的串口編程具體設置詳解

          UART的操作主要可分為以下幾個部分:數據發送、數據接收、產生中斷、設置波特率、Loopback模式、紅外模式以及硬軟流控模式。

          在linux中,所有的設備文件一般都位于“/dev”下,其中串口1和串口2對應的設備名依次為“/dev/ttyS0”和“/dev/ttyS1”,而且USB轉串口的設備名通常為“/dev/ttyUSB0”

          和“/dev/ttyUSB1”,下面就詳細講解串口應用編程。

          二、串口設置詳解

          讀寫串口設備時需要設置串口的波特率、校驗碼、停止位等等,對于應用程序開發來說,對于串口設備的設置主要通過如下的結構體完成的:

          termios是POSIX定義的標準接口,是對虛擬終端、串口等終端類設備的一種抽象。終端有規范模式、非規范模式和原始模式這三種工作模式。上述結構體成員的c_lflag的ICANNON標志位用于定義終端的工作模式類型,如果設置這一位說明終端工作與規范模式下,如果過清除該標志表明終端工作在非規范模式下。默認情況是工作在規范模式下。

          在規范模式下,對輸入是通過行的方式進行處理的。在輸入行結束符(包括回車符、EOF等)之前,系統調用read()函數是讀不到輸入的數據。在非規范模式下,輸入全部都是即時生效的,既不需要額外輸入行結束符,也不需要進行行編輯。在該模式下,用戶可以通過對參數MIN(c_cc[VMIN])和TIME(c_cc[VTIME])的設置來決定調用read()函數的方式。下面是4中不同的設置情況。

          (1)MIN 以及TIME全部為0的情況下:

          read()函數立即返回。若有可讀的數據時,則讀取數據并返回被讀取的字節數,否則讀取失敗并返回0.

          (2)MIN大于0,TIME為0:read()函數會等待到有MIN個字節可以被讀取 ,否則一直處于阻塞狀態。

          (3)MIN為0,而TIME>0:只要滿足兩種情形下:a、存在數據可讀;b、阻塞TIME的十分之一秒,read函數就會返回,其中返回值為讀取到的字節數。如果在有數據可讀前超時,則read()函數返回值為0.

          (4)MIN和TIME全都大于0:只有滿足如下兩種情形之一時,read()函數才會返回 :緩存區中有MIN個字節,或者在兩個字符之間超時TIME個十分之一秒。

          從嚴格意義上來講,原始模式是一種特殊的非規范模式。在原始模式下,對輸入數據的處理方式是按字節為單位,并且終端是不可回顯的。通過調用cfmakeraw()函數就可以將把終端的該工作模式設置為原始模式。

          三、簡單的串口設置詳解流程

          下面以指紋識別系統為例介紹下串口的操作流程。

          本系統中,對串口的操作和使用可以分為如下幾個部分:串口的初始化(包括串口設備的打開、串口設備屬性的設置)、串口數據單字節讀取、串口數據的多字節讀取、串口數據的單字節寫入、串口數據的多字節寫入、串口設備的關閉。

          1.串口設備的初始化過程

          (1)打開串口

          在Linux系統中,對設備的操作如同普通文件一樣,在本系統中打開串口設備的代碼如下所示:

          #define DEVICENAME0 “/dev/s3c2410_serial1″f d = o p e n ( D E V I C E N A M E 0 , O _ R D W R | O _NONBLOCK);

          DEVICENAME0表示要打開的串口設備名稱,這個和特定的設備相關,在Linux桌面系統上一般為/dev/ttyS*,而在嵌入式系統中,這個根據UART驅動對的板級信息不同而不同,沒有統一的規定,在本系統中是/dev/s3c2410_serial1.

          O_RDWR表示以讀寫方式打開串口設備O_NONBLOCK標志代表將以后的讀寫操作全以非阻塞模式。注意,這里必須選擇非阻塞方式打開,否則會導致程序運行出錯。

          為了讀寫串口設備,需要恢復串口讀寫方式為阻塞狀態,以用于等待數據,可用fcntl()函數實現:

          (2)配置串口設備的屬性

          在打開串口設備之后,需要對串口設備的屬性進行配置。主要包括設置波特率、設置字符大小、設置奇偶校驗位、設置停止位以及設置最小字符和等待時間等。

          設置串口設備之前,需要先獲取當前串口設備的屬性,這是因為結構體termios的成員都是和特定寄存器對應的,如果不先獲取以前的狀態,可能將寄存器中的值全部覆蓋,從而導致通信失敗,并且在操作完串口設備以后,需要將串口設備的屬性恢復到以前的值。獲取當前串口設備屬性的過程如下:

          tcgetattr(fd,&new_cfg); / /從f d代表的串口設備中獲取當前的狀態并將其保存在new_cfg中。

          接下來是將串口設備設置為原始模式,在本系統中需要使用原始模式進行通信。

          cfmakeraw(&new_cfg);

          將串口通信的字符大小設為8個字符new_cfg.c_cflag &= ~CSIZE;

          new_cfg.c_cflag |= CS8;

          設置波特率

          cfsetispeed(&new_cfg,BARDRATE); / / 設

          置輸入波特率

          cfsetospeed(&new_cfg,BARDRATE); / / 設

          置輸出波特率

          設置奇偶校驗位,不適用奇偶校驗

          new_cfg.c_cflag &= ~PARENB;

          new_cfg.c_iflag &= ~INPCK;

          設置停止位,使用一個byte

          new_cfg.c_cflag &= ~CSTOPB;

          設置讀取字符大小以及等待時間

          new_cfg.c_cc[VTIME]=50; //兩個字符之間

          等待超過5s返回

          new_cfg.c_cc[VMIN]=1; //最少讀取一個

          字符

          清除串口緩存

          該操作是必不可少的,否則會導致串口通信失敗。

          tcflush(fd,TCIOFLUSH);

          其中TCIOFLUSH表示清空串口的緩存。

          接下來需要激活配置if((tcsetattr(fd,TCSANOW,&new_cfg))!=0)

          {

          // perror(”tcsetattr“);

          return 1;

          }

          串口初始化、串口屬性的設置的流程圖,如圖1所示。

          2.串口的讀寫和關閉

          利用串口通信的過程就是對串口設備的讀寫過程,只需要利用read()函數和write()函數對打開的串口設備的文件描述符操作即可。

          在操作完串口退出程序時,需要將打開的串口關閉,這個過程和關閉普通的文件一樣,調用close()函數即可完成。

          四、結束語

          本文以指紋識別系統的串口編程為例,闡述了Linux系統下,串口編程的具體設置方法,在本文的基礎上再添加上層軟件的設計即可完成一個指紋識別系統。

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          修改Makefile文件,找到CC=gcc和CPP=gcc -E,分別將其改為交叉編譯器安裝的路徑

          發表于 2018-09-09 09:07 ? 78次閱讀
          嵌入式web server boa在S3C241...

          關于Linux操作系統中LKM的優勢與不足研究與...

          Linux系統開放源代碼、系統漏洞少,在面對病毒和黑客入侵時能提供更好的安全性和穩定性,基于以上這些...

          發表于 2018-09-08 10:51 ? 63次閱讀
          關于Linux操作系統中LKM的優勢與不足研究與...

          關于嵌入式Linux在PMP消費類電子產品上的應...

          Linux 是一種適合于嵌入式系統的開源操作系統,可以高效地處理各種復雜的任務。從基于TI DM32...

          發表于 2018-09-08 10:47 ? 57次閱讀
          關于嵌入式Linux在PMP消費類電子產品上的應...

          如何制作一個基于linux 2.6.19內核的小...

          ARM9 S3C2410微處理器與Linux的結合越來越緊密,逐漸在嵌入式領域得到廣范的應用。目前...

          發表于 2018-09-07 17:09 ? 108次閱讀
          如何制作一個基于linux 2.6.19內核的小...

          從RTOS到嵌入式Linux的應用移植步驟以及相...

          在過去幾年中,Linux成功地取代了一些最主要的傳統RTOS(實時操作系統)平臺,成為了各種各樣的...

          發表于 2018-09-07 16:47 ? 103次閱讀
          從RTOS到嵌入式Linux的應用移植步驟以及相...

          開源是Linux成功的核心要素

          Linus 還評論了他作為 Linux 維護者的角色以及為開發者社區發展所能做或應該做些什么。“作為...

          發表于 2018-09-06 16:52 ? 222次閱讀
          開源是Linux成功的核心要素

          關于四種實時嵌入式Linux操作系統的對比分析淺...

          本文對四種實時操作系統(RTOS)特性進行分析和比較。它們是:Lynx實時系統公司的LynxOS、Q...

          發表于 2018-09-05 17:39 ? 206次閱讀
          關于四種實時嵌入式Linux操作系統的對比分析淺...

          關于嵌入式系統的特點和Linux內核的實時應用分...

          Linux本身為分時操作系統,其系統目標為較好的平均響應時間和較高的吞吐量,而實時系統則主要考慮任務...

          發表于 2018-09-05 17:25 ? 114次閱讀
          關于嵌入式系統的特點和Linux內核的實時應用分...

          嵌入式FPGA能隨時更改RTL的靈活性,將改變芯...

          芯片設計人員今天面臨的最關鍵的問題之一是在設計過程中實時重新配置RTL,甚至在系統中也是如此。不幸的...

          發表于 2018-09-05 16:58 ? 125次閱讀
          嵌入式FPGA能隨時更改RTL的靈活性,將改變芯...

          慧榮科技FerriSSD嵌入式存儲解決方案,有哪...

          慧榮科技今日宣布推出其專為車載信息娛樂(IVI)系統設計的汽車級PATA及SATA FerriSSD...

          發表于 2018-09-05 09:19 ? 601次閱讀
          慧榮科技FerriSSD嵌入式存儲解決方案,有哪...

          用嵌入式系統作為中間件的現場總線遠程監控系統

          嵌入式技術和Internet技術的緊密結合,將會在工控領域得到越來越廣泛的應用,是新一代控制網絡發展...

          發表于 2018-09-05 08:19 ? 691次閱讀
          用嵌入式系統作為中間件的現場總線遠程監控系統

          利用語音識別技術和嵌入式系統交叉研究是語音識別的...

          語音識別技術就是能使計算機“聽懂“人類的語言,然后根據其義來執行相應的命令,從而實現為人類服務。隨著...

          發表于 2018-09-04 17:23 ? 141次閱讀
          利用語音識別技術和嵌入式系統交叉研究是語音識別的...

          東芝推出全球最小嵌入式NAND閃存產品,可用于各...

          新產品符合最新的e.MMCTM標準,適用于各種廣泛的數字消費產品,包括智能手機、平板電腦和可穿戴設備...

          發表于 2018-09-04 10:30 ? 88次閱讀
          東芝推出全球最小嵌入式NAND閃存產品,可用于各...

          怎么才能更好的理解嵌入式操作系統Linux實時化...

          Linux支持PowerPC、MIPS、ARM、DSP等多種嵌入式處理器,逐漸被用于多種關鍵性場合。...

          發表于 2018-09-03 17:44 ? 149次閱讀
          怎么才能更好的理解嵌入式操作系統Linux實時化...

          低成本彩屏顯示方案

          基于i.MX RT系列高性能跨界處理器設計的一款高性價比視頻播放解決方案。實現了在嵌入式微處理器上的...

          發表于 2018-09-03 17:39 ? 372次閱讀
          低成本彩屏顯示方案

          什么是嵌入式Linux內核調試技術?嵌入式開發又...

          近年處理器技術發展速度加快,嵌入式領域發生了翻天覆地的變化。特別是網絡的普及,消費電子異軍突起,嵌入...

          發表于 2018-09-03 17:38 ? 118次閱讀
          什么是嵌入式Linux內核調試技術?嵌入式開發又...

          KASAN是如何實現檢測的?如何根據shadow...

          shadow memory檢測原理的實現主要就是__asan_load##size()和__asan...

          發表于 2018-09-03 15:00 ? 289次閱讀
          KASAN是如何實現檢測的?如何根據shadow...

          如何使用STM32設計嵌入式以太網控制門禁系統

          門禁系統主要由意法半導體公司的主控芯片STM3H、Microchip公司的以太網控制器ENC28J6...

          發表于 2018-09-03 11:06 ? 475次閱讀
          如何使用STM32設計嵌入式以太網控制門禁系統

          嵌入式工程師面試經驗分享

          本人是即將畢業的小碩,前幾天面試了兩家公司,總結了一點面試經驗,分享給大家。這也是我第一次參加面試,...

          發表于 2018-09-03 10:31 ? 301次閱讀
          嵌入式工程師面試經驗分享

          一位嵌入式工程師的成長經歷

          當初遷移CSDN的博客到OSCHINA的主要原因是CSDN的博客加載速度慢,而且隔三差五的不能寫文章...

          發表于 2018-09-03 09:49 ? 382次閱讀
          一位嵌入式工程師的成長經歷

          一位嵌入式工程師的面試經歷

          同樣工作5年,我實在自愧不如。或許是因為嵌入式太繁雜,一個公司一種開發模式,導致我個人的積累有些單薄...

          發表于 2018-09-03 09:42 ? 452次閱讀
          一位嵌入式工程師的面試經歷

          怎樣成為嵌入式工程師

          很多嵌入式初學者認為,學嵌入式,就是學習ARM,就是學習開發板。買一塊開發板,然后在上面“移植”u-...

          發表于 2018-09-03 09:29 ? 349次閱讀
          怎樣成為嵌入式工程師

          資深嵌入式工程師的十條建議

          回憶起來,不知什么時候開始,整個it業界開始習慣用開源軟件來開發應用程序(Apps),產業專家也鼓勵...

          發表于 2018-09-03 09:23 ? 450次閱讀
          資深嵌入式工程師的十條建議

          教你用ARM嵌入式設計視頻監控系統

          目前,嵌入式系統在視頻監控中的應用越來越廣泛。伴隨著網絡的強大功能,視頻監控更側重網絡監控方案,要求...

          發表于 2018-09-03 08:39 ? 650次閱讀
          教你用ARM嵌入式設計視頻監控系統

          物聯網有哪些操作系統?物聯網操作系統匯總

          首次被翻牌的重點版塊包括:物聯網芯片(計算芯片、通信芯片為主)、授權頻譜物聯網網絡、非授權頻譜物聯網...

          發表于 2018-09-01 09:04 ? 2914次閱讀
          物聯網有哪些操作系統?物聯網操作系統匯總

          如何在眾多Linux內核版本中選擇最適合你最穩當...

          Linux Kernel 的穩定分支維護者 Greg Kroah-Hartman 近日在其個人博客上...

          發表于 2018-09-01 08:59 ? 402次閱讀
          如何在眾多Linux內核版本中選擇最適合你最穩當...

          Linux牛X簡史:Linux是如何開發出來的?

          可以說,每一次程序員的女票去淘寶“敗家”,都受恩惠于Linux。不過,Linux,卻被一位來自圣誕老...

          發表于 2018-08-31 16:57 ? 399次閱讀
          Linux牛X簡史:Linux是如何開發出來的?
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