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隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的設(shè)備需要與外界進(jìn)行通信，其中串口通信是十分常見的一種通信方式。在嵌入式領(lǐng)域，串口通信也被廣泛應(yīng)用。本文將介紹如何在ARM Linux系統(tǒng)中進(jìn)行串口通信，希望對(duì)初學(xué)者有所幫助。
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一、硬件環(huán)境搭建
在進(jìn)行串口通信時(shí)，首先需要配置硬件環(huán)境。我們需要一臺(tái)基于ARM架構(gòu)的開發(fā)板，并連接一根串口線，將其一端連接到開發(fā)板的串口接口，另一端連接到PC的串口接口。這里需要注意的是，由于現(xiàn)在的PC通常都沒有串口接口，需要使用USB轉(zhuǎn)串口線進(jìn)行轉(zhuǎn)換。因此，我們需要使用一款支持USB轉(zhuǎn)串口的轉(zhuǎn)接器。
接下來，我們需要編寫一份設(shè)備樹文件，將串口的信息告訴Linux系統(tǒng)。設(shè)備樹是一種描述硬件設(shè)備的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以告訴內(nèi)核有哪些硬件設(shè)備，位于哪個(gè)地址，如何訪問，以及與其他設(shè)備的連接方式等信息。以下是一個(gè)示例設(shè)備樹文件：
“`
&uart1 {
pinctrl-names = “default”;
pinctrl-0 = ;
status = “okay”;
clock-frequency = ;
interrupt-parent = ;
interrupts = ;
tx-pin = ;
rx-pin = ;
};
&gpio {
status = “okay”;
};
&uart1_pins {
phandle = ;
gpio-pin = ;
linux,phandle = ;
phandle = ;
phandles = ;
};
“`
在這個(gè)設(shè)備樹文件中，我們定義了一個(gè)叫做uart1的串口設(shè)備，它位于GPIO口20和21之間。這里的clock-frequency表示串口的時(shí)鐘頻率，這里設(shè)置為24576000。interrupt-parent表示中斷信號(hào)的控制器，這里設(shè)置為GPIO。interrupts表示需要監(jiān)聽的中斷信號(hào)，這里設(shè)置為GPIO口20上的上升沿觸發(fā)中斷。tx-pin表示串口的發(fā)送引腳，rx-pin表示串口的接收引腳。
二、驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)
在硬件環(huán)境搭建好之后，我們需要開發(fā)串口驅(qū)動(dòng)程序，將數(shù)據(jù)從串口發(fā)送到PC端，并從PC端接收數(shù)據(jù)。在ARM Linux中，串口通信使用的是ttyS設(shè)備文件。我們可以通過打開這個(gè)設(shè)備文件來進(jìn)行串口通信。以下是一個(gè)最簡(jiǎn)單的串口驅(qū)動(dòng)程序的代碼：
“`
#include
#include
#include
#include
#include
int mn(int argc, char* argv[])
{
int fd;
char buf[64];
fd = open(“/dev/ttyS1”, O_RDWR | O_NOCTTY);
if (fd
{
perror(“open”);
return -1;
}
struct termios tio;
memset(&tio, 0, sizeof(tio));
cfsetspeed(&tio, B115200);
tio.c_cflag |= (CLOCAL | CREAD);
tio.c_cflag &= ~PARENB;
tio.c_cflag &= ~CSTOPB;
tio.c_cflag &= ~CSIZE;
tio.c_cflag |= CS8;
tio.c_cc[VMIN] = 0;
tio.c_cc[VTIME] = 10;
tcsetattr(fd, TCSANOW, &tio);
write(fd, “Hello, world!\r\n”, 15);
while (1)
{
int n = read(fd, buf, sizeof(buf));
if (n > 0)
{
printf(“Read %d bytes: %.*s\n”, n, n, buf);
}
}
close(fd);
return 0;
}
“`
在這個(gè)程序中，首先調(diào)用open函數(shù)打開ttyS1設(shè)備文件，然后通過設(shè)置termios結(jié)構(gòu)體中的參數(shù)來配置串口通信的格式。其中cfsetspeed函數(shù)用來設(shè)置串口的波特率，tio.c_cflag表示串口控制標(biāo)志位，CLOCAL用來表示不使用串口控制，CREAD表示允許讀寫，PARENB表示不使用奇偶校驗(yàn)，CSTOPB表示使用1位停止位，CSIZE表示數(shù)據(jù)位的大小，這里設(shè)置為8位。tio.c_cc[VMIN]和tio.c_cc[VTIME]表示等待數(shù)據(jù)的最短時(shí)間和最長(zhǎng)時(shí)間，這里設(shè)置為0和10。
接著，我們使用write函數(shù)往串口里寫入一串字符串。然后通過循環(huán)調(diào)用read函數(shù)來讀取串口中的數(shù)據(jù)，并打印出來。我們使用close函數(shù)關(guān)閉串口設(shè)備文件。
三、運(yùn)行程序測(cè)試
在程序開發(fā)完成之后，我們可以將程序拷貝到開發(fā)板上，并運(yùn)行。運(yùn)行程序時(shí)，需要使用root權(quán)限，否則會(huì)出現(xiàn)權(quán)限不足的錯(cuò)誤。我們可以使用sudo命令來運(yùn)行程序，如下所示：
“`
sudo ./serial
“`
運(yùn)行程序之后，程序?qū)⑾虼谥邪l(fā)送一串字符串，并等待從串口中讀取到數(shù)據(jù)。我們可以在PC端使用串口調(diào)試助手等工具，向串口中發(fā)送數(shù)據(jù)。如果一切正常，程序?qū)?huì)讀取到數(shù)據(jù)，并在控制臺(tái)中輸出。
相關(guān)問題拓展閱讀：
- 如何去掉ARM-LINUX啟動(dòng)時(shí)輸出到串口的調(diào)試信息
如何去掉ARM-LINUX啟動(dòng)時(shí)輸出到串口的調(diào)試信息
啟動(dòng)時(shí)的內(nèi)核信息都是通過巧頃printk輸出的，查了下頭文件kernel.h，讓寬絕有這樣的語句
#ifdef CONFIG_PRINTK
alinkage int printk(const char * fmt, …)
__attribute__ ((format (printf, 1, 2)));
#else
static inline int printk(const char *s, …)
__attribute__ ((format (printf, 1, 2)));
static inline int printk(const char *s, …) { return 0; }
#endif
在kernel/printk.c中，同樣可以看到在沒有定義CONFIG_PRINTK的時(shí)候其坦姿代碼都是灰的。
因此，去掉CONFIG_PRINTK的定義即可。
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新聞名稱：玩轉(zhuǎn)ARMLinux：串口通信實(shí)踐指南(armlinux使用串口)
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