如何在Linux系统中编写和调试串口通信代码？

Linux 串口通信是嵌入式系统开发中的一个重要方面，广泛应用于设备间的数据交换，在 Linux 操作系统下，串口编程主要通过终端设备文件（如/dev/ttyS0）进行操作，本文将详细介绍如何在 Linux 环境下进行串口编程，包括打开串口、配置串口参数、读写数据和关闭串口等步骤。

一、打开串口

在 Linux 系统中，串口设备通常位于/dev 目录下，例如/dev/ttyS0 表示第一个串口，要打开串口，可以使用标准的 open() 函数：

#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
    int serial_port = open("/dev/ttyS0", O_RDWR);
    if (serial_port < 0) {
        perror("Error opening serial port");
        return -1;
    }
    // 后续代码...
    close(serial_port);
    return 0;
}

二、配置串口参数

配置串口参数需要使用 termios 结构体，并通过 tcgetattr() 和 tcsetattr() 函数获取和设置串口属性，以下是一个例子：

#include <termios.h>
struct termios options;
// 获取当前串口属性
tcgetattr(serial_port, &options);
// 设置波特率为 9600
cfsetispeed(&options, B9600);
cfsetospeed(&options, B9600);
// 设置字符大小为 8 位，停止位为 1 位，无奇偶校验
options.c_cflag &= ~PARENB;
options.c_cflag &= ~CSTOPB;
options.c_cflag &= ~CSIZE;
options.c_cflag |= CS8;
// 应用新的串口属性
tcsetattr(serial_port, TCSANOW, &options);

三、读写数据

读写串口数据可以使用 read() 和 write() 函数，以下是一个简单的例子：

char buffer[256];
int bytes_read = read(serial_port, buffer, sizeof(buffer));
if (bytes_read > 0) {
    printf("Read %d bytes: %s
", bytes_read, buffer);
} else {
    perror("Error reading from serial port");
}
const char *data = "Hello, serial port!";
int bytes_written = write(serial_port, data, strlen(data));
if (bytes_written > 0) {
    printf("Wrote %d bytes to serial port
", bytes_written);
} else {
    perror("Error writing to serial port");
}

四、关闭串口

完成串口操作后，应该关闭串口以释放资源：

close(serial_port);

五、完整示例代码

以下是一个完整的 Linux 串口编程示例代码：

#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <termios.h>
int main() {
    int serial_port = open("/dev/ttyS0", O_RDWR);
    if (serial_port < 0) {
        perror("Error opening serial port");
        return -1;
    }
    struct termios options;
    tcgetattr(serial_port, &options);
    cfsetispeed(&options, B9600);
    cfsetospeed(&options, B9600);
    options.c_cflag &= ~PARENB;
    options.c_cflag &= ~CSTOPB;
    options.c_cflag &= ~CSIZE;
    options.c_cflag |= CS8;
    tcsetattr(serial_port, TCSANOW, &options);
    char buffer[256];
    int bytes_read = read(serial_port, buffer, sizeof(buffer));
    if (bytes_read > 0) {
        printf("Read %d bytes: %s
", bytes_read, buffer);
    } else {
        perror("Error reading from serial port");
    }
    const char *data = "Hello, serial port!";
    int bytes_written = write(serial_port, data, strlen(data));
    if (bytes_written > 0) {
        printf("Wrote %d bytes to serial port
", bytes_written);
    } else {
        perror("Error writing to serial port");
    }
    close(serial_port);
    return 0;
}

六、常见问题及解答 (FAQs)

Q1: 如何更改串口的波特率？

A1: 要更改串口的波特率，可以使用 cfsetispeed() 和 cfsetospeed() 函数来设置输入和输出波特率，将波特率设置为 115200：

cfsetispeed(&options, B115200);
cfsetospeed(&options, B115200);

然后使用 tcsetattr() 函数应用新的串口属性。

Q2: 如果串口设备文件不存在怎么办？

A2: 如果串口设备文件不存在，可能是因为串口设备没有正确初始化或者设备文件被误删除，可以尝试以下步骤：

1、确保串口设备已连接并且驱动程序已加载。

2、检查/dev 目录下是否有其他串口设备文件，例如/dev/ttyS1。

3、如果设备文件丢失，可以尝试重新创建设备文件（需要管理员权限）：

sudo mknod /dev/ttyS0 c 4 64

到此，以上就是小编对于“linux串口代码”的问题就介绍到这了，希望介绍的几点解答对大家有用，有任何问题和不懂的，欢迎各位朋友在评论区讨论，给我留言。