一些背景 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ? ?
在大部分講解?Linux?編程書(shū)籍的時(shí)候會(huì)發(fā)現(xiàn)沒(méi)有單獨(dú)的串口編程章節(jié)，實(shí)際上串口編程已經(jīng)被概括在了“終端”或者“終端IO”章節(jié)里面。在系統(tǒng)中會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)的幾個(gè)容易混淆的概念：tty，串口，控制臺(tái)與驅(qū)動(dòng)程序。后面會(huì)在實(shí)際使用過(guò)程中對(duì)幾種設(shè)備的原理與使用進(jìn)行詳解。
在系統(tǒng)下面通過(guò)執(zhí)行 "ls /dev" 或者 "cat /proc/tty/drivers" 可以看到經(jīng)常碰到的一些術(shù)語(yǔ)以及分類，如下所示：
對(duì)開(kāi)發(fā)者而言，比較熟悉的有?console 控制臺(tái)、tty 終端、ttyS serial串口設(shè)備、pty 偽終端等。由于 pty 成對(duì)使用，所以又細(xì)分為了主從兩類。這些設(shè)備類對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)設(shè)備文件名參見(jiàn)第二列，可以輸入 "ls /dev" 進(jìn)行查看。
需要理清這些概念的關(guān)系就需要追溯早起計(jì)算機(jī)的使用歷史，最初計(jì)算機(jī)成本高昂，通常需要連接多套鍵盤(pán)顯示器供多人使用，因此就出現(xiàn)了這樣一種專門連接計(jì)算機(jī)的設(shè)備，它只有顯示器和鍵盤(pán)，外加簡(jiǎn)單處理電路。用戶可以通過(guò)這套設(shè)備連接到計(jì)算機(jī)上（通常是通過(guò)串口連接），然后登錄系統(tǒng)，并對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行操作。這樣一臺(tái)只有輸入、顯示器件并能連接到計(jì)算機(jī)的設(shè)備就稱為終端。tty 設(shè)備的名稱是從過(guò)去的電傳打字機(jī)（Teletype）縮寫(xiě)而來(lái)，也是最早出現(xiàn)的一種終端設(shè)備，因此現(xiàn)在在 Linux 系統(tǒng)中，就用 tty 來(lái)表示 “終端”。而 console 控制臺(tái)，pty 偽終端等可以理解為虛擬 tty。總之，在 Unix 系統(tǒng)中 tty 就可以理解為連接到系統(tǒng)的物理或者虛擬終端。
“console”控制臺(tái)用于用戶和系統(tǒng)進(jìn)行交互的設(shè)備，與終端作用類似。該虛擬 tty 與普通終端相比，多了一些功能：如顯示系統(tǒng)內(nèi)核消息，后臺(tái)服務(wù)日志等。從硬件上看，控制臺(tái)與終端等都是具備輸入顯示功能的設(shè)備，沒(méi)有區(qū)別。實(shí)際上他們表達(dá)的意思相同。控制臺(tái)與終端的區(qū)別體現(xiàn)在軟件上，在啟動(dòng) Linux 內(nèi)核前傳入的命令行參數(shù) "console=..." 就是用來(lái)指定具體的控制臺(tái)?？刂婆_(tái)在 tty 驅(qū)動(dòng)初始化之前就可以使用了，最開(kāi)始被用來(lái)顯示內(nèi)核消息。我們?cè)谟?jì)算機(jī)或者嵌入式系統(tǒng)中經(jīng)常會(huì)看到 "console = ttySAC0"、"console = ttyS1" 等語(yǔ)句，實(shí)際就是選取某個(gè)虛擬或者物理終端作為控制臺(tái)與用戶交互。
當(dāng) tty 驅(qū)動(dòng)初始化結(jié)束，用戶程序就可以通過(guò) tty 驅(qū)動(dòng)的接口來(lái)操作各類終端設(shè)備，包括控制臺(tái)。而后面要介紹的應(yīng)用程序操作接口也由此而來(lái)。之前內(nèi)容講了終端，tty，控制臺(tái)等概念以及區(qū)別，因此在串口編程相關(guān)章節(jié)中提及串口，有時(shí)也會(huì)用終端，tty等來(lái)替代，注意它們實(shí)際上所指是相同的。
在?Linux?中可以通過(guò)一組函數(shù)調(diào)用（通用終端接口，簡(jiǎn)稱GTI）來(lái)控制終端，這組函數(shù)調(diào)用與用于讀寫(xiě)數(shù)據(jù)的函數(shù)是分離的，這就使得讀寫(xiě)數(shù)據(jù)的接口非常簡(jiǎn)潔，同時(shí)又允許可以對(duì)終端或串口的行為進(jìn)行更精細(xì)地控制。但由于需要支持大量不同類型的硬件，GTI 中實(shí)現(xiàn)的 IO 接口卻不簡(jiǎn)潔。
詳解 termios
termios 是在 POSIX 規(guī)范中定義的標(biāo)準(zhǔn)接口，它類似與 System V 中的 termio 接口。通過(guò)設(shè)置 termios 類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的值和使用一小組函數(shù)調(diào)用，就可以對(duì)終端接口進(jìn)行控制。termios 的結(jié)構(gòu)體定義以及相關(guān)函數(shù)調(diào)用參見(jiàn) termios.h 頭文件。termios 結(jié)構(gòu)的定義如下：
如定義所示，影響終端的參數(shù)按照不同模式分成如下幾類：
????輸入模式
????輸出模式
????控制模式
????本地模式
????線路規(guī)程
????特殊控制字符
????輸入速率
????輸出速率
輸入模式
輸入模式控制輸入數(shù)據(jù)（終端驅(qū)動(dòng)程序從串行口或鍵盤(pán)接收到的字符）在被傳遞給程序之前的處理方式。通過(guò)設(shè)置 termios 結(jié)構(gòu)中 c_iflag 成員的標(biāo)志對(duì)它們進(jìn)行控制。所有的標(biāo)志都被定義為宏，這也是所有終端模式都采用的方法?？捎糜?c_iflag 成員的宏如下所示：
????BRKINT：當(dāng)在輸入行中檢測(cè)到一個(gè)終止?fàn)顟B(tài)（連接丟失）時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)中斷。
????IGNBRK：忽略輸入行中的終止?fàn)顟B(tài)。
????ICRNL：將接收到的回車符轉(zhuǎn)換為新行符。????
????IGNCR：忽略接收到的回車符。
????INLCR：將接收到的新行符轉(zhuǎn)換為回車符。
????IGNPAR：忽略奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤的字符。????
????INPCK：對(duì)接收到的字符執(zhí)行奇偶校驗(yàn)。
????PARMRK：對(duì)奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤做出標(biāo)記。
????ISTRIP：將所有接收到的字符裁剪為 7 比特位。
????IXOFF：對(duì)輸入啟動(dòng)軟件流控。????
????IXON：對(duì)輸出啟動(dòng)軟件流控。
如果 BRKINT 和 IGNBRK 標(biāo)志都未被設(shè)置，則輸入行中的終止?fàn)顟B(tài)就被讀取為 NULL 字符。
輸出模式
輸出模式控制輸出字符的處理方式，即由程序發(fā)送出去的字符在傳遞到串行口或屏幕之前是如何處理的?？捎糜?/span> c_oflag 成員的宏如下所示：
????OPOST：打開(kāi)輸出處理功能。
????ONLCR：將輸出中的換行符轉(zhuǎn)換為回車/換行符。
????OCRNL：將輸出中的回車符轉(zhuǎn)換為新行符。
????ONOCR：在第0列不輸出回車符。
????ONLRET：不輸出回車符。
????OFILL：發(fā)送填充字符以提供延時(shí)。
????OFDEL：用DEL而不是NULL字符作為填充字符。
????NLDLY：新行符延時(shí)選擇。
????CRDLY：回車符延時(shí)選擇。
????TABDLY：制表符延時(shí)選擇。
????BSDLY：退格符延時(shí)選擇。
????VTDLY：垂直制表符延時(shí)選擇。
????FFDLY：換頁(yè)符延時(shí)選擇。
如果沒(méi)有設(shè)置 OPOST，其他標(biāo)志都被忽略，輸出模式使用頻率較小。
控制模式
?
控制模式控制終端的硬件特性。通過(guò)設(shè)置 termios 結(jié)構(gòu)中 c_cflag 標(biāo)志對(duì)控制模式進(jìn)行配置?？捎糜?c_cflag 成員宏如下所示：????
????CLOCAL：忽略所有調(diào)制解調(diào)器的狀態(tài)行。
????CREAD：?jiǎn)?dòng)字符接收器。
????CS5：發(fā)收采用5位數(shù)據(jù)位。????
????CS6：發(fā)收采用6位數(shù)據(jù)位。
????CS7：發(fā)收采用7位數(shù)據(jù)位。
????CS8：發(fā)收采用8位數(shù)據(jù)位。
????CSTOPB：字符采用兩位停止位。
????HUPCL：關(guān)閉時(shí)掛斷調(diào)制解調(diào)器。
????PARENB：使能奇偶校驗(yàn)。????
????PARODD：使用奇校驗(yàn)。
若設(shè)置了 HUPCL，當(dāng)終端驅(qū)動(dòng)程序檢測(cè)到與終端對(duì)應(yīng)的最后一個(gè)文件描述符被關(guān)閉時(shí)，它將通過(guò)設(shè)置調(diào)制解調(diào)器控制線來(lái)掛斷線路?？刂颇Ｊ街饕糜诖芯€連接的物理模型中，是在串口編程中十分重要的標(biāo)志。
本地模式
本地模式控制終端的各種特性。通過(guò)設(shè)置 termios 結(jié)構(gòu)中 c_lflag 標(biāo)志對(duì)本地模式進(jìn)行配置。可用于 c_lflag 成員宏如下所示：
????ECHO：?jiǎn)⒂幂斎胱址谋镜鼗仫@功能。
????ECHOE：接收到 ERASE 時(shí)執(zhí)行退格、空格、退格的動(dòng)作組合。
????ECHOK：接收到 KILL 字符時(shí)執(zhí)行行刪除操作。
????ECHONL：回顯新行符。
????ICANON：?jiǎn)⒂脴?biāo)準(zhǔn)輸入處理。
????IEXTEN：?jiǎn)⒂没谔囟▽?shí)現(xiàn)的函數(shù)。
????ISIG：?jiǎn)⒂眯绿?hào)。
????NOFLSH：禁止清空隊(duì)列。
????TOSTOP：在試圖進(jìn)行寫(xiě)操作之前給后臺(tái)進(jìn)程發(fā)送一個(gè)信號(hào)。
這里最重要的標(biāo)志是 ECHO 和 ICANON。如果設(shè)置了 ICANON 標(biāo)志，就啟用標(biāo)準(zhǔn)輸入行處理模式，否則，就啟動(dòng)非標(biāo)準(zhǔn)模式。
特殊控制字符
特殊控制字符是一些字符組合，如 Ctrl+C，當(dāng)用戶鍵入這樣的組合鍵，終端會(huì)采取特殊處理方式。termios 中 c_cc 數(shù)組將各種特殊字符映射到對(duì)應(yīng)的支持函數(shù)。每個(gè)字符位置（數(shù)組下標(biāo)）由對(duì)應(yīng)的宏定義的。根據(jù)終端是否被設(shè)置為標(biāo)準(zhǔn)模式（即上節(jié)提到的 ICANON 標(biāo)志），數(shù)組使用也分為標(biāo)準(zhǔn)與非標(biāo)準(zhǔn)兩種情形。
標(biāo)準(zhǔn)模式可以使用的數(shù)組下標(biāo)：
????VEOF：EOF 字符。
????VEOL：EOL 字符。
????VERASE：ERASE 字符。
????VINTR：INTR 字符。
????VKILL：KILL 字符。
????VQUIT：QUIT 字符。
????VSUSP：SUSP 字符。
????VSTART：START 字符。
????VSTOP：STOP 字符。
非標(biāo)準(zhǔn)模式可以使用的數(shù)組下標(biāo)：????
????VINTR：INTR 字符。
????VMIN：MIN 值。???
????VQUIT：QUIT 字符。
????VSUSP：SUSP 字符。
????VTIME：TIME 值。
????VSTART：START 字符。
????VSTOP：STOP 字符。
字符的詳細(xì)解釋如下表所示：
????INTR：該字符使終端驅(qū)動(dòng)程序向與終端相連的進(jìn)程發(fā)送 SIGINT 信號(hào)
????QUIT：該字符使終端驅(qū)動(dòng)程序向與終端相連的進(jìn)程發(fā)送 SIGQUIT 信號(hào)????
????ERASE：該字符使終端驅(qū)動(dòng)程序刪除輸入行中的最后一個(gè)字符
????KILL：該字符使終端驅(qū)動(dòng)程序刪除整個(gè)輸入行
????EOF：該字符使終端驅(qū)動(dòng)程序?qū)⑤斎胄兄械娜孔址麄鬟f給正在讀取輸入的應(yīng)用程序。若輸入行為空，read為0????
????EOL：作用類似于行結(jié)束符，效果和常用的新行符相同
????SUSP：該字符使終端驅(qū)動(dòng)程序向與終端相連的進(jìn)程發(fā)送SIGSUSP信號(hào)，用于掛起當(dāng)前應(yīng)用程序
????STOP：字符作用“截流”，即阻止向終端的進(jìn)一步輸出。用于支持 XON/XOFF 流控，通常被設(shè)置為 ASCII 的XOFF????
????START：重新啟動(dòng)被 STOP 暫停的輸出，通過(guò)被設(shè)置為 ASCII 的 XON 字符。
VTIME 和 VMIN
TIME值和MIN值只能用于非標(biāo)準(zhǔn)模式，關(guān)于二者的使用詳解參見(jiàn)BBS其他帖子，或者發(fā)郵件至 tech@wch.cn 進(jìn)行咨詢了解。
?
SHELL下使用 stty 訪問(wèn)終端模式
在 shell 下可以使用 stty 可以訪問(wèn)終端 termios。如：
1.?#打印串口設(shè)備?ttyUSB0?設(shè)置情況。
2.?root@ubuntu:/#?stty?-F?/dev/ttyUSB0?-a?
3.?#設(shè)置?ttyUSB0?為?115200?波特率，8位數(shù)據(jù)位。?
4.?root@ubuntu:/#?stty?-F?/dev/ttyUSB0?ispeed?115200?ospeed?115200?cs8?
在設(shè)置成功之后就可以通過(guò) cat、echo 等 shell 命令對(duì)設(shè)備進(jìn)行讀寫(xiě)了。
在 termios 結(jié)構(gòu)體以及內(nèi)部終端控制標(biāo)志中，并非所有的參數(shù)對(duì)于實(shí)際的物理串口都是有效的，在使用過(guò)程中也不需要對(duì)于所有標(biāo)志的作用都有所理解。事實(shí)上，快速掌握一項(xiàng)技術(shù)的核心點(diǎn)也是一種學(xué)習(xí)能力。對(duì)于使用，熟悉并掌握操作框架十分有用。對(duì)于串口編程，核心步驟也十分鮮明，下面首先介紹 termios 相關(guān)的 API 函數(shù)。
核心配置函數(shù)
1. int tcgetattr(int fd, struct termios *termios_p);
函數(shù)功能：獲取當(dāng)前終端接口配置并將配置寫(xiě)入?yún)?shù) termios_p 指向的 termios 結(jié)構(gòu)體。一般操作時(shí)將配置保存為 old_termios，可以在需要時(shí)通過(guò) tcsetattr 函數(shù)對(duì)終端接口進(jìn)行重新配置。
2.?int tcsetattr(int fd, int actions, const struct termios *termios_p);
函數(shù)功能：使用 termios_p 指向的 termios 結(jié)構(gòu)體對(duì)終端接口進(jìn)行配置，參數(shù) actions 控制修改方式，共有3種修改方式，如下所示：
????TCSANOW：立刻對(duì)配置進(jìn)行修改。
????TCSADRAIN：等當(dāng)前輸出完成后再對(duì)配置進(jìn)行修改。
????TCSAFLUSH：等當(dāng)前輸出完成后再對(duì)配置進(jìn)行修改，但丟棄還未從 read 調(diào)用返回的當(dāng)前可用的任何輸入。
Note：如果需要在程序操作結(jié)束恢復(fù)終端或者串口的初始狀態(tài)，那么就需要使用 tcgetattr 介紹中的操作步驟進(jìn)行恢復(fù)。
終端速度函數(shù)
1.speed_t cfgetispeed(const struct termios *);
函數(shù)功能：獲取終端讀取速度。
2.speed_t cfgetospeed(const struct termios *);
函數(shù)功能：獲取終端輸出速度。
3.int cfsetispeed(const struct termios *, speed_t speed);
函數(shù)功能：設(shè)置終端讀取速度。
4.int cfgetispeed(const struct termios *, speed_t speed);
函數(shù)功能：設(shè)置終端輸出速度。
Note：輸入與輸出速度是分開(kāi)控制的；根據(jù)函數(shù)形參，這些函數(shù)只作用于termios結(jié)構(gòu)，而不是直接作用于設(shè)備。因此如果要設(shè)置速度，就要首先使用tcgetattr獲取當(dāng)前終端配置，然后使用上述函數(shù)設(shè)置速度，最后使用tcsetattr將termios配置寫(xiě)入設(shè)備。此外，還要注意操作系統(tǒng)支持的波特率范圍，通過(guò)查看 termios.h 可以獲取到。
其他控制函數(shù)
1.int tcdrain(int fd);
函數(shù)功能：讓調(diào)用程序一直等待，直到所有排隊(duì)的輸出都已發(fā)送完畢。
2.int tcflow(int fd, int flowtype);
函數(shù)功能：用于暫?；蛑匦麻_(kāi)始輸出。
3.int tcflush(int fd, int in_out_selector);
函數(shù)功能：用于清空輸入、輸出或者兩者同時(shí)清空。
串口編程和程序相對(duì)來(lái)說(shuō)是很簡(jiǎn)單的，之所以用較長(zhǎng)篇幅展示，主要是想在編程的基礎(chǔ)上掌握相關(guān)背景，原理以及注意事項(xiàng)。相信在遇到問(wèn)題的時(shí)候，就不會(huì)對(duì)于技術(shù)的概念和 API 的使用淺嘗輒止了。下面進(jìn)入具體應(yīng)用案例，由于現(xiàn)在很多電腦已經(jīng)沒(méi)有引出串口以及波特率范圍會(huì)受到限制，這里以 CH340 USB 轉(zhuǎn)串口芯片制作的模塊為基礎(chǔ)講解串口應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)，芯片的?Linux 驅(qū)動(dòng)鏈接如下：http://m.findthetime.net/download/CH341SER_LINUX_ZIP.html?
Notes：如果串口程序發(fā)生阻塞，檢查程序中是否調(diào)用了上述API。在打開(kāi)終端或者串口設(shè)備之前，對(duì)應(yīng)輸入或者待輸出數(shù)據(jù)緩存在驅(qū)動(dòng)程序中，因此要根據(jù)實(shí)際需求選擇是否調(diào)用tcflush清空相應(yīng)緩沖區(qū)數(shù)據(jù)。在實(shí)際應(yīng)用開(kāi)發(fā)中必須明確程序中配置的標(biāo)志位和函數(shù)的作用，在不確定作用的情況下最好保持默認(rèn)設(shè)備。
設(shè)備的打開(kāi)與關(guān)閉
1. int libtty_open(const char *devname);
函數(shù)功能：根據(jù)傳入的串口設(shè)備名打開(kāi)相應(yīng)的設(shè)備。成功返回設(shè)備句柄，失敗返回-1。
2. int libtty_close(int fd);
函數(shù)功能：關(guān)閉打開(kāi)的設(shè)備句柄。成功返回0，失敗返回負(fù)值。
設(shè)備的配置
1. int libtty_setopt(int fd, int speed, char databits, char stopbits, char parity);
函數(shù)功能：配置串口設(shè)備，傳入?yún)?shù)依次為波特率設(shè)置、數(shù)據(jù)位設(shè)置、停止位設(shè)置、檢驗(yàn)設(shè)置。
Notes：設(shè)備打開(kāi)前，可以通過(guò) ls /dev 確認(rèn)自己的硬件設(shè)備名，對(duì)于 USB 轉(zhuǎn)串口 IC，在系統(tǒng)下名稱為 "ttyUSBx"，設(shè)備序號(hào)是根據(jù)插入主機(jī)的先后順序自動(dòng)分配的，這里我的為 "ttyUSB0"，讀者根據(jù)自己的需要修改。
1.?/**?
2.??*?libtty_open?-?open?tty?device?
3.??*?@devname:?the?device?name?to?open?
4.??*?
5.??*?In?this?demo?device?is?opened?blocked,?you?could?modify?it?at?will.?
6.??*/??
7.?int?libtty_open(const?char?*devname)??
8.?{??
9.?????int?fd?=?open(devname,?O_RDWR?|?O_NOCTTY?|?O_NDELAY);???
10.?????int?flags?=?0;??
11.???????
12.?????if?(fd?==?-1)?{??????????????????????????
13.?????????perror("open?device?failed");??
14.?????????return?-1;??????????????
15.?????}??
16.???????
17.?????flags?=?fcntl(fd,?F_GETFL,?0);??
18.?????flags?&=?~O_NONBLOCK;??
19.?????if?(fcntl(fd,?F_SETFL,?flags)?<?0)?{??
20.?????????printf("fcntl?failed.\n");??
21.?????????return?-1;??
22.?????}??
23.???????????
24.?????if?(isatty(fd)?==?0)??
25.?????{??
26.?????????printf("not?tty?device.\n");??
27.?????????return?-1;??
28.?????}??
29.?????else??
30.?????????printf("tty?device?test?ok.\n");??
31.???????
32.?????return?fd;??
33.?} ?
Notes：
????傳入的 devname 參數(shù)為設(shè)備絕對(duì)路徑；
????O_NOCTTY 標(biāo)志用于通知系統(tǒng)，這個(gè)程序不會(huì)成為對(duì)應(yīng)這個(gè)設(shè)備的控制終端。如果沒(méi)有指定這個(gè)標(biāo)志，那么任何一個(gè)輸入（如SIGINT等）都將會(huì)影響用戶的進(jìn)程；
????O_NDELAY標(biāo)志與O_NONBLOCK等效，但這里不僅僅是設(shè)置為非阻塞，還用于通知系統(tǒng)，這個(gè)程序不關(guān)系DCD信號(hào)線所處的狀態(tài)（即與設(shè)備相連的另一端是否激活或者停止）。如果用戶指定了這一標(biāo)志，則進(jìn)程將會(huì)一直處在休眠狀態(tài)，直到DCD信號(hào)線被激活；
????使用?fcntl?函數(shù)恢復(fù)設(shè)備為阻塞狀態(tài)，在數(shù)據(jù)收發(fā)時(shí)就會(huì)進(jìn)行等待；
????使用?isatty?函數(shù)測(cè)試當(dāng)前打開(kāi)的設(shè)備句柄是否關(guān)聯(lián)到終端設(shè)備，如果不是tty設(shè)備，那么返回出錯(cuò)；
1.?/**?
2.??*?libtty_setopt?-?config?tty?device?
3.??*?@fd:?device?handle?
4.??*?@speed:?baud?rate?to?set?
5.??*?@databits:?data?bits?to?set?
6.??*?@stopbits:?stop?bits?to?set?
7.??*?@parity:?parity?set?
8.??*?
9.??*?The?function?return?0?if?success,?or?-1?if?fail.?
10.??*/??
11.?int?libtty_setopt(int?fd,?int?speed,?int?databits,?int?stopbits,?char?parity)??
12.?{??
13.?????struct?termios?newtio;??
14.?????struct?termios?oldtio;??
15.?????int?i;??
16.???????
17.?????bzero(&newtio,?sizeof(newtio));??
18.?????bzero(&oldtio,?sizeof(oldtio));??
19.???????
20.?????if?(tcgetattr(fd,?&oldtio)?!=?0)?{??
21.?????????perror("tcgetattr");??????
22.?????????return?-1;???
23.?????}??
24.?????newtio.c_cflag?|=?CLOCAL?|?CREAD;??
25.?????newtio.c_cflag?&=?~CSIZE;??
26.????
27.?????/*?set?tty?speed?*/??
28.?????for?(i?=?0;?i?<?sizeof(speed_arr)?/?sizeof(int);?i++)?{??
29.?????????if?(speed?==?name_arr[i])?{????????
30.?????????????cfsetispeed(&newtio,?speed_arr[i]);???
31.?????????????cfsetospeed(&newtio,?speed_arr[i]);?????
32.?????????}???
33.?????}??
34.???????
35.?????/*?set?data?bits?*/??
36.?????switch?(databits)?{??
37.?????case?5:??????????????????
38.?????????newtio.c_cflag?|=?CS5;??
39.?????????break;??
40.?????case?6:??????????????????
41.?????????newtio.c_cflag?|=?CS6;??
42.?????????break;??
43.?????case?7:??????????????????
44.?????????newtio.c_cflag?|=?CS7;??
45.?????????break;??
46.?????case?8:??????
47.?????????newtio.c_cflag?|=?CS8;??
48.?????????break;????
49.?????default:?????
50.?????????fprintf(stderr,?"unsupported?data?size\n");??
51.?????????return?-1;???
52.?????}??
53.???????
54.?????/*?set?parity?*/??
55.?????switch?(parity)?{????
56.?????case?'n':??
57.?????case?'N':??
58.?????????newtio.c_cflag?&=?~PARENB;????/*?Clear?parity?enable?*/??
59.?????????newtio.c_iflag?&=?~INPCK;?????/*?Disable?input?parity?check?*/??
60.?????????break;???
61.?????case?'o':????
62.?????case?'O':??????
63.?????????newtio.c_cflag?|=?(PARODD?|?PARENB);?/*?Odd?parity?instead?of?even?*/??
64.?????????newtio.c_iflag?|=?INPCK;?????/*?Enable?input?parity?check?*/??
65.?????????break;???
66.?????case?'e':???
67.?????case?'E':????
68.?????????newtio.c_cflag?|=?PARENB;????/*?Enable?parity?*/?????
69.?????????newtio.c_cflag?&=?~PARODD;???/*?Even?parity?instead?of?odd?*/????
70.?????????newtio.c_iflag?|=?INPCK;?????/*?Enable?input?parity?check?*/??
71.?????????break;??
72.?????default:????
73.?????????fprintf(stderr,?"unsupported?parity\n");??
74.?????????return?-1;???
75.?????}???
76.???????
77.?????/*?set?stop?bits?*/???
78.?????switch?(stopbits)?{????
79.?????case?1:?????
80.?????????newtio.c_cflag?&=?~CSTOPB;???
81.?????????break;??
82.?????case?2:?????
83.?????????newtio.c_cflag?|=?CSTOPB;???
84.?????????break;??
85.?????default:?????
86.?????????perror("unsupported?stop?bits\n");???
87.?????????return?-1;??
88.?????}??
89.???
90.?????newtio.c_cc[VTIME]?=?0;???/*?Time-out?value?(tenths?of?a?second)?[!ICANON].?*/??
91.?????newtio.c_cc[VMIN]?=?0;????/*?Minimum?number?of?bytes?read?at?once?[!ICANON].?*/??
92.???????
93.?????tcflush(fd,?TCIOFLUSH);????
94.???????
95.?????if?(tcsetattr(fd,?TCSANOW,?&newtio)?!=?0)????
96.?????{??
97.?????????perror("tcsetattr");??
98.?????????return?-1;??
99.?????}??
100.?????return?0;??
101.?}??
Notes:
????首先保存了原先串口配置，為了方便演示，這里保存為局部變量，實(shí)際使用時(shí)是需要把配置保存到全局 termios 結(jié)構(gòu)體中的。使用?tcgetattr?還可以測(cè)試配置是否正確、串口是否可用等。返回值參見(jiàn) man 手冊(cè)；
????使用 CLOCAL 用于忽略所有 MODEM 狀態(tài)信號(hào)線，CREAD 標(biāo)志用于使能接收。CSIZE 為數(shù)據(jù)位掩碼；
????調(diào)用?cfsetispeed?與cfsetospeed?參數(shù)設(shè)置波特率，函數(shù)中引用了兩個(gè)數(shù)組，在后面的完整代碼中會(huì)看到，這樣書(shū)寫(xiě)可以簡(jiǎn)化設(shè)置代碼；
????通過(guò)控制 c_cflag 與 c_iflag 配置串口數(shù)據(jù)位、停止位以及校驗(yàn)設(shè)置等；
????VTIME?與?VMIN?作用已經(jīng)講解多次，不再贅述，值得注意的是，TIME 值的單位是十分之一秒；
????通過(guò)?tcflush?清空輸入和輸出緩沖區(qū)，根據(jù)實(shí)際需要修改；
????最后通過(guò)?tcsetattr?函數(shù)對(duì)將配置實(shí)際作用于串口；
數(shù)據(jù)讀寫(xiě)直接使用?read、write?函數(shù)接口就可以了，因此沒(méi)有列舉出來(lái)。下面給出完整的串口讀寫(xiě)測(cè)試代碼：
1.?/*?TTY?testing?utility?(using?tty?driver)?
2.??*?Copyright?(c)?2017?
3.??*?This?program?is?free?software;?you?can?redistribute?it?and/or?modify?
4.??*?it?under?the?terms?of?the?GNU?General?Public?License?as?published?by?
5.??*?the?Free?Software?Foundation;?either?version?2?of?the?License.?
6.??*?
7.??*?Cross-compile?with?cross-gcc?-I?/path/to/cross-kernel/include?
8.??*/??
9.???
10.?#include???
11.?#include???
12.?#include???
13.?#include?????
14.?#include?????
15.?#include??????
16.?#include???
17.?#include????
18.?#include?????
19.???
20.?int?speed_arr[]?=?{??
21.?????B115200,??
22.?????B57600,??
23.?????B38400,??
24.?????B19200,??
25.?????B9600,??
26.?????B4800,??
27.?????B2400,??
28.?????B1200,??
29.?????B300??
30.?};??
31.???
32.?int?name_arr[]?=?{??
33.?????115200,??
34.?????57600,??
35.?????38400,??
36.?????19200,??
37.?????9600,??
38.?????4800,??
39.?????2400,??
40.?????1200,??
41.?????300??
42.?};??
43.???
44.?/**?
45.??*?libtty_setopt?-?config?tty?device?
46.??*?@fd:?device?handle?
47.??*?@speed:?baud?rate?to?set?
48.??*?@databits:?data?bits?to?set?
49.??*?@stopbits:?stop?bits?to?set?
50.??*?@parity:?parity?set?
51.??*?
52.??*?The?function?return?0?if?success,?or?-1?if?fail.?
53.??*/??
54.?int?libtty_setopt(int?fd,?int?speed,?int?databits,?int?stopbits,?char?parity)??
55.?{??
56.?????struct?termios?newtio;??
57.?????struct?termios?oldtio;??
58.?????int?i;??
59.???????
60.?????bzero(&newtio,?sizeof(newtio));??
61.?????bzero(&oldtio,?sizeof(oldtio));??
62.???????
63.?????if?(tcgetattr(fd,?&oldtio)?!=?0)?{??
64.?????????perror("tcgetattr");??????
65.?????????return?-1;???
66.?????}??
67.?????newtio.c_cflag?|=?CLOCAL?|?CREAD;??
68.?????newtio.c_cflag?&=?~CSIZE;??
69.????
70.?????/*?set?tty?speed?*/??
71.?????for?(i?=?0;?i?<?sizeof(speed_arr)?/?sizeof(int);?i++)?{??
72.?????????if?(speed?==?name_arr[i])?{????????
73.?????????????cfsetispeed(&newtio,?speed_arr[i]);???
74.?????????????cfsetospeed(&newtio,?speed_arr[i]);?????
75.?????????}???
76.?????}??
77.???????
78.?????/*?set?data?bits?*/??
79.?????switch?(databits)?{??
80.?????case?5:??????????????????
81.?????????newtio.c_cflag?|=?CS5;??
82.?????????break;??
83.?????case?6:??????????????????
84.?????????newtio.c_cflag?|=?CS6;??
85.?????????break;??
86.?????case?7:??????????????????
87.?????????newtio.c_cflag?|=?CS7;??
88.?????????break;??
89.?????case?8:??????
90.?????????newtio.c_cflag?|=?CS8;??
91.?????????break;????
92.?????default:?????
93.?????????fprintf(stderr,?"unsupported?data?size\n");??
94.?????????return?-1;???
95.?????}??
96.???????
97.?????/*?set?parity?*/??
98.?????switch?(parity)?{????
99.?????case?'n':??
100.?????case?'N':??
101.?????????newtio.c_cflag?&=?~PARENB;????/*?Clear?parity?enable?*/??
102.?????????newtio.c_iflag?&=?~INPCK;?????/*?Disable?input?parity?check?*/??
103.?????????break;???
104.?????case?'o':????
105.?????case?'O':??????
106.?????????newtio.c_cflag?|=?(PARODD?|?PARENB);?/*?Odd?parity?instead?of?even?*/??
107.?????????newtio.c_iflag?|=?INPCK;?????/*?Enable?input?parity?check?*/??
108.?????????break;???
109.?????case?'e':???
110.?????case?'E':????
111.?????????newtio.c_cflag?|=?PARENB;????/*?Enable?parity?*/?????
112.?????????newtio.c_cflag?&=?~PARODD;???/*?Even?parity?instead?of?odd?*/????
113.?????????newtio.c_iflag?|=?INPCK;?????/*?Enable?input?parity?check?*/??
114.?????????break;??
115.?????default:????
116.?????????fprintf(stderr,?"unsupported?parity\n");??
117.?????????return?-1;???
118.?????}???
119.???????
120.?????/*?set?stop?bits?*/???
121.?????switch?(stopbits)?{????
122.?????case?1:?????
123.?????????newtio.c_cflag?&=?~CSTOPB;???
124.?????????break;??
125.?????case?2:?????
126.?????????newtio.c_cflag?|=?CSTOPB;???
127.?????????break;??
128.?????default:?????
129.?????????perror("unsupported?stop?bits\n");???
130.?????????return?-1;??
131.?????}??
132.???
133.?????newtio.c_cc[VTIME]?=?0;???/*?Time-out?value?(tenths?of?a?second)?[!ICANON].?*/??
134.?????newtio.c_cc[VMIN]?=?0;????/*?Minimum?number?of?bytes?read?at?once?[!ICANON].?*/??
135.???????
136.?????tcflush(fd,?TCIOFLUSH);????
137.???????
138.?????if?(tcsetattr(fd,?TCSANOW,?&newtio)?!=?0)????
139.?????{??
140.?????????perror("tcsetattr");??
141.?????????return?-1;??
142.?????}??
143.?????return?0;??
144.?}??
145.???
146.?/**?
147.??*?libtty_open?-?open?tty?device?
148.??*?@devname:?the?device?name?to?open?
149.??*?
150.??*?In?this?demo?device?is?opened?blocked,?you?could?modify?it?at?will.?
151.??*/??
152.?int?libtty_open(const?char?*devname)??
153.?{??
154.?????int?fd?=?open(devname,?O_RDWR?|?O_NOCTTY?|?O_NDELAY);???
155.?????int?flags?=?0;??
156.???????
157.?????if?(fd?==?-1)?{??????????????????????????
158.?????????perror("open?device?failed");??
159.?????????return?-1;??????????????
160.?????}??
161.???????
162.?????flags?=?fcntl(fd,?F_GETFL,?0);??
163.?????flags?&=?~O_NONBLOCK;??
164.?????if?(fcntl(fd,?F_SETFL,?flags)?<?0)?{??
165.?????????printf("fcntl?failed.\n");??
166.?????????return?-1;??
167.?????}??
168.???????????
169.?????if?(isatty(fd)?==?0)??
170.?????{??
171.?????????printf("not?tty?device.\n");??
172.?????????return?-1;??
173.?????}??
174.?????else??
175.?????????printf("tty?device?test?ok.\n");??
176.???????
177.?????return?fd;??
178.?}??
179.???
180.?/**?
181.??*?libtty_close?-?close?tty?device?
182.??*?@fd:?the?device?handle?
183.??*?
184.??*/??
185.?int?libtty_close(int?fd)??
186.?{??
187.?????return?close(fd);??
188.?}??
189.???
190.?void?tty_test(int?fd)??
191.?{??
192.?????int?nwrite,?nread;??
193.?????char?buf[100];??
194.???????
195.?????memset(buf,?0x32,?sizeof(buf));??
196.???????
197.?????while?(1)?{??
198.?????????nwrite?=?write(fd,?buf,?sizeof(buf));??
199.?????????printf("wrote?%d?bytes?already.\n",?nwrite);??
200.?????????nread?=?read(fd,?buf,?sizeof(buf));??
201.?????????printf("read?%d?bytes?already.\n",?nread);??
202.?????????sleep(2);??
203.?????}??
204.???????
205.?}??
206.???
207.?int?main(int?argc,?char?*argv[])??
208.?{??
209.?????int?fd;??
210.?????int?ret;??
211.???????
212.?????fd?=?libtty_open("/dev/ttyUSB0");??
213.?????if?(fd?<?0)?{??
214.?????????printf("libtty_open?error.\n");??
215.?????????exit(0);??
216.?????}??
217.???????
218.?????ret?=?libtty_setopt(fd,?9600,?8,?1,?'n');??
219.?????if?(!ret)?{??
220.?????????printf("libtty_setopt?error.\n");??
221.?????????exit(0);??
222.?????}??
223.???
224.?????tty_test(fd);??
225.???????
226.?????ret?=?libtty_close(fd);??
227.?????if?(!ret)?{??
228.?????????printf("libtty_close?error.\n");??
229.?????????exit(0);??
230.?????}??
231.?} ?
執(zhí)行成功的話，會(huì)在終端屏幕上看到每隔兩秒輸出串口成功發(fā)送和接收的字節(jié)數(shù)，測(cè)試時(shí)可以直接短接串口的發(fā)送和接收引腳進(jìn)行測(cè)試。以下為成功測(cè)試截圖：
