0 引言

串口大家一定不会陌生了（如果需要进一步了解的话可以看下这篇博文），开发中对我们调试非常重要，在单片机中，我们可以直接对寄存器和串口中断直接操作。在Linux串口编程中，串口的驱动一般是不用我们自己去写的，对应的硬件原厂或者原生态Linux内核已经带有串口驱动了，我们直接用就可以，既然是用，抓住两个重点就行：如何初始化串口、如何读写。

1 串口编程的流程

串口也是一种字符设备，串口编程的流程包括：

1.1 打开串口

一般Linux系统中，在/dev目录下都会有tty*的设备节点，启动开发板，超级中输入命令查看如下，列出了多种形式的设备节点，我们用的开发板中，串口设备节点使用的是ttySAC*系列，即ttySAC0-ttySAC3。

我们目前连接超级终端用的是ttySAC2串口，在此演示我们用另外一个串口ttySAC3，所以需要再备一根串口线，同时PC端用串口调试助手连接此串口。

打开串口使用的是open函数，跟其他字符类设备一样，这里不再赘述了。

1.2 初始化串口

Linux下串口初始化流程：

以上流程中涉及到一个关键结构体和若干操作函数，下面分别总结下。

1.2.1 termios结构体

termios是串口参数设置的结构体，串口初始化时需要将参数传递到内核中，该结构体在内核源码的 arch\arm\include\asm\termios.h中定义：

1.2.2 关键函数

（1）tcgetattr函数

（2）cfsetispeed和cfsetospeed函数

（3）cfgetispeed和cfgetospeed函数

作用：读取串口的输入和输出波特率
头文件：#include <termios.h>、#include <unistd.h>
原型：speed_t cfgetispeed(const struct termios *termios_p)、speed_t cfgetospeed(const struct termios *termios_p)
参数：speed_t 返回值，当前波特率

（4）tcflush函数

（5）tcsetattr函数

1.2.3 初始化串口代码

根据以上串口初始化流程和关键结构体及函数的总结，这里很容易写出一个初始化串口的函数，函数不再单独说明了，里面有注释，代码如下：

int set_opt(int fd,int nSpeed, int nBits, char nEvent, int nStop)
{
	struct termios newtio,oldtio;
	if  ( tcgetattr( fd,&oldtio)  !=  0) {  //检测串口是否可用
		perror("SetupSerial 1");
		return -1;
	}
	bzero( &newtio, sizeof( newtio ) );
	newtio.c_cflag  |=  CLOCAL | CREAD;
	newtio.c_cflag &= ~CSIZE;

	switch( nBits ) //设置数据位
	{
		case 7:
			newtio.c_cflag |= CS7;
			break;
		case 8:
			newtio.c_cflag |= CS8;
			break;
	}

	switch( nEvent )//设置检验位
	{
	case 'O':
		newtio.c_cflag |= PARENB;
		newtio.c_cflag |= PARODD;
		newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);
		break;
	case 'E': 
		newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);
		newtio.c_cflag |= PARENB;
		newtio.c_cflag &= ~PARODD;
		break;
	case 'N':  
		newtio.c_cflag &= ~PARENB;
		break;
	}

	switch( nSpeed ) //设置波特率
	{
		case 2400:
			cfsetispeed(&newtio, B2400);
			cfsetospeed(&newtio, B2400);
			break;
		case 4800:
			cfsetispeed(&newtio, B4800);
			cfsetospeed(&newtio, B4800);
			break;
		case 9600:
			cfsetispeed(&newtio, B9600);
			cfsetospeed(&newtio, B9600);
			break;
		case 115200:
			cfsetispeed(&newtio, B115200);
			cfsetospeed(&newtio, B115200);
			break;
		case 460800:
			cfsetispeed(&newtio, B460800);
			cfsetospeed(&newtio, B460800);
			break;
		default:
			cfsetispeed(&newtio, B9600);
			cfsetospeed(&newtio, B9600);
			break;
	}
	if( nStop == 1 )//设置停止位
		newtio.c_cflag &=  ~CSTOPB;
	else if ( nStop == 2 )
		newtio.c_cflag |=  CSTOPB;
		newtio.c_cc[VTIME]  = 0;
		newtio.c_cc[VMIN] = 0;
		tcflush(fd,TCIFLUSH);
	if((tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio))!=0) //设置串口参数
	{
		perror("com set error");
		return -1;
	}
	
	//	printf("set done!\n\r");
	return 0;
}

2 串口的读写测试例程

【需求】：PC端使用串口调试助手发送内容到开发板，开发板串口接收后将内容返回，串口参数设置为：波特率115200、数据位8、停止位1、无校验；

【代码】：打开，设置串口后，while循环接收串口数据，再发送出去

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <termios.h>
#include <errno.h>

int set_opt(int,int,int,char,int);

void main()
{
	int fd,nByte;
	char *uart3 = "/dev/ttySAC3";//要使用的开发板串口
	char buffer[512];
	char *uart_out = "please input\r\n";
	memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
	if((fd = open(uart3, O_RDWR|O_NOCTTY))<0)
		printf("open %s is failed",uart3);
	else{
		set_opt(fd, 115200, 8, 'N', 1);
		write(fd,uart_out, strlen(uart_out));
		while(1){
			while((nByte = read(fd, buffer, 512))>0){
                buffer[nByte+1] = '\n';
				buffer[nByte+2] = '\0';			
				write(fd,buffer,strlen(buffer));
				memset(buffer, 0, strlen(buffer));
				nByte = 0;
			}
		}
	}
}

【验证测试】：在虚拟机/linuxsystemcode/uartapp目录下编译C文件生成可执行文件：

再将可执行文件拷贝U盘插入开发板，超级终端控制运行测试OK：