一、简介
本文简单介绍一下 Linux嵌入式开发中，串口通信的初始化过程。
二、串口通信的初始化过程
串口通信初始化过程涉及配置串行端口的参数，以确保设备间能够正确地进行数据传输。这通常包括设置波特率、数据位、停止位、校验位等。以下是一个详细的步骤指南，以及如何在 Linux 环境下通过 C 语言完成串口通信的初始化。
1. 初始化串口的基本步骤：
打开串口设备：
使用 open() 函数打开串口设备文件（例如 /dev/ttyS0 或 /dev/ttyUSB0），并指定适当的访问模式（读写权限）和标志。
获取当前串口属性：
使用 tcgetattr() 函数获取串口当前的配置信息到一个 termios 结构体中，以便后续修改。
修改串口属性：
设置波特率：cfsetspeed()设置波特率。
配置数据位。
配置停止位；
配置校验类型，也可以配置无校验（是否有奇偶校验）。
根据需要启用或禁用硬件流控（CRTSCTS）、或者软件流控（IXON, IXOFF, IXANY）等。
设置超时和最小读取字符数（目的是控制read()函数从串口读取数据的阻塞行为，这样非常重要，防止读取阻塞）；
设置本地模式并启用接收。
禁用回显等等其他配置；
应用新的串口属性：
使用 tcsetattr() 函数将修改后的串口设置应用于串口设备。
2. 初始化过程中，控制从串口读取数据的阻塞行为
串口通信初始化过程中，设置超时和最小读取字符数配置是很重要的，这两个配置是为了控制read()函数从串口读取数据的阻塞行为！！！
在串口通信中，设置超时和最小读取字符数是非常重要的，这可以帮助你控制数据读取的行为，避免程序无限期等待数据或过早读取不完整的数据。这些设置是通过 termios 结构体中的 c_cc 成员来配置的，具体来说是使用 VMIN 和 VTIME 控制字符。
一、参数定义与作用
这两个参数位于 termios 结构体的 c_cc 数组中，用于配置串口的读取规则：
VMIN：最小读取字符数（c_cc[VMIN]）
定义 read() 函数返回前需要接收到的最小字符数量。
VTIME：超时时间（c_cc[VTIME]）
单位为 0.1 秒，定义等待数据的最长时间（与 VMIN 配合使用）。
二、常见配置组合及效果
VMIN 和 VTIME 的不同组合会产生完全不同的读取行为，需根据实际场景选择：
三、Linux应用层串口通信示例代码
下面是Linux应用层串口通信示例代码:
int initComm(char *ttyDir, unsigned speed)
{
int retry = 60; // 设备锁定重试次数(60秒超时)
// 以读写方式打开串口设备，不设为控制终端
int mfd = open(ttyDir, O_RDWR | O_NOCTTY);
if (mfd < 0)
{
perror(ttyDir);
return -1;
}
// 尝试获取设备锁，防止多进程同时访问
while (lockf(mfd, F_TLOCK, 0) < 0)
{
sleep(1);
retry--;
if (retry <= 0)
{
printf("Device %s locked.\n", ttyDir);
close(mfd);
return -1;
}
}
// 将数值波特率转换为系统定义的波特率常量
switch (speed)
{
case 4800:
speed = B4800;
break;
case 9600:
speed = B9600;
break;
case 19200:
speed = B19200;
break;
case 38400:
speed = B38400;
break;
case 57600:
speed = B57600;
break;
case 115200:
speed = B115200;
break;
case 230400:
speed = B230400;
break;
case 460800:
speed = B460800;
break;
default:
printf("speed error");
return -1;
}
// 获取当前串口属性
struct termios Opt;
tcgetattr(mfd, &Opt);
// 设置波特率
cfsetispeed(&Opt, speed); // 输入速度
cfsetospeed(&Opt, speed); // 输出速度
tcsetattr(mfd, TCSANOW, &Opt); //立即应用设置
tcflush(mfd, TCIOFLUSH); // 清空输入输出缓冲区
// 重新获取属性以确保设置生效
tcgetattr(mfd, &Opt);
// 配置串口参数
Opt.c_cflag &= ~CSIZE; // 清除数据位掩码
Opt.c_cflag |= CS8; // 设置8位数据位
// 启用软件流控(XON/XOFF)
Opt.c_cflag |= IXON | IXOFF | IXANY;
Opt.c_cflag &= ~PARENB; // 禁用奇偶校验
Opt.c_cflag &= ~CSTOPB; // 设置1位停止位(清除2位停止位标志)
// 设置本地模式标志
// 原始模式(非规范模式)，禁用回显和信号
Opt.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG);
// 设置输入模式标志
// 禁用特殊输入处理
Opt.c_iflag &= ~(BRKINT | ICRNL | INPCK | ISTRIP | IXON);
// 设置输出模式标志
// 原始输出(禁用输出处理)
Opt.c_oflag &= ~OPOST;
// 设置超时和最小读取字符数
// 读取超时(单位:0.1秒，这里15秒)
// 最小读取字符数(0表示非阻塞)
Opt.c_cc[VTIME] = 150;
Opt.c_cc[VMIN] = 0;
// 应用新的串口属性设置
if (tcsetattr(mfd, TCSANOW, &Opt) < 0)
{
perror(ttyDir);
close(mfd);
return -1;
}
tcflush(mfd, TCIOFLUSH); //再次清空输入输出缓冲区
return mfd; // 返回配置好的串口文件描述符
}