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linux c 监听串口

在Linux环境下使用C语言监听串口主要涉及到对串口设备的操作,包括打开设备、配置串口参数(如波特率、数据位、停止位、校验位等)、读取和写入数据。

一、基础概念

  1. 串口设备文件
    • 在Linux系统中,串口设备通常被表示为字符设备文件,例如/dev/ttyS0(对于传统的串口)或者/dev/ttyUSB0(对于通过USB转串口设备连接的串口)。
  • 串口参数
    • 波特率:决定了数据传输的速度,常见的有9600、19200、38400等。
    • 数据位:表示每个字节的数据位数,一般为5、6、7或8位。
    • 停止位:用于标记一个字节的结束,通常为1或2位。
    • 校验位:用于检测数据传输过程中的错误,可以是无校验、奇校验或偶校验。

二、相关优势

  1. 直接与硬件交互:可以精确控制串口通信的各个方面,适用于对通信要求严格的场景。
  2. 广泛应用于工业控制、物联网设备连接等领域。

三、应用场景

  1. 工业自动化:与传感器、执行器等设备进行通信。
  2. 物联网设备:连接各种基于串口通信的智能设备。

四、示例代码(C语言)

代码语言:txt
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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include <termios.h>

int main()
{
    int serial_port = open("/dev/ttyS0", O_RDWR);
    if (serial_port < 0) {
        printf("Error %i from open: %s\n", errno, strerror(errno));
        return 1;
    }

    struct termios tty;
    if (tcgetattr(serial_port, &tty)!= 0) {
        printf("Error %i from tcgetattr: %s\n", errno, strerror(errno));
        return 1;
    }

    cfsetispeed(&tty, B9600);
    cfsetospeed(&tty, B9600);

    tty.c_cflag &= ~PARENB; // 无校验
    tty.c_cflag &= ~CSTOPB; // 1个停止位
    tty.c_cflag &= ~CSIZE;
    tty.c_cflag |= CS8; // 8位数据位
    tty.c_cflag &= ~CRTSCTS; // 无硬件流控
    tty.c_cflag |= CREAD | CLOCAL;

    tty.c_lflag &= ~ICANON;
    tty.c_lflag &= ~ECHO;
    tty.c_lflag &= ~ECHOE;
    tty.c_lflag &= ~ECHONL;
    tty.c_lflag &= ~ISIG;

    if (tcsetattr(serial_port, TCSANOW, &tty)!= 0) {
        printf("Error %i from tcsetattr: %s\n", errno, strerror(errno));
        return 1;
    }

    char read_buf [256];
    while (1) {
        int n = read(serial_port, &read_buf, sizeof(read_buf));
        if (n < 0) {
            printf("Error reading: %s", strerror(errno));
            break;
        }
        printf("%.*s", n, read_buf);
    }

    close(serial_port);
    return 0;
}

五、可能遇到的问题及解决方法

  1. 权限问题
    • 如果在打开串口设备文件时遇到权限不足的情况,可以使用sudo命令运行程序或者修改设备文件的权限(不推荐随意修改权限,可能存在安全风险)。
    • 例如:sudo chmod 666 /dev/ttyS0(仅用于测试目的)。
  • 数据读取问题
    • 可能读不到数据,检查波特率等串口参数是否与设备匹配。
    • 确保设备已经正确连接并且处于可通信状态。
    • 检查是否有其他程序占用了该串口。
  • 数据传输错误
    • 如果出现数据传输错误,检查校验位设置是否正确,以及是否存在干扰导致的数据错误。可以尝试调整串口线缆的长度或者更换质量更好的线缆。
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