linux下的UART试验

一、试验概述
(1)试验目的:掌握通过文件系统操作UART设备的方法.
(2)在linux中，所有设备都是以文件的形式被打开并进行读/写操作的，本试验中使用POSIX兼容的文件操作接口函数对底层设备进行操作.其中，POSIX是Portable Operating System Interface for UNIX的首字母缩写，是一套IEEE和ISO标准.

 

二、UART常用API函数
(1)打开某(设备)文件的操作函数
   #include <unistd.h>
   #include <fcntl.h>
   int open(const char *path,int oflag)
   函数功能:打开path所指的文件或(设备)文件，成功打开后返回文件描述符.
   参数1:文件路径或设备名.linux下的设备文件常存放在/dev目录下.
   参数2:打开方式.
         O_RDONLY:只读方式打开
         O_RDONLY:只写方式打开
         O_RDWR:读写方式打开，等同于O_RDONLY|O_RDONLY
         O_CREAT:如果文件不存在，则首先创建.
         O_EXCL:独占方式打开
         O_NONBLOCK:采用非阻塞文件IO方式
(2)关闭某个(设备)文件
   int close(int fd)
   函数功能:关闭被打开的文件.
   参数:该参数是文件或(设备)文件.
   返回值:成功打开后返回0，失败返回-1.
(3)读某个(设备)文件
   ssize_t read(int fd,void *buffer,size_t count)
   函数功能:从已打开的文件中读取数据
   参数1:(设备)文件或设备句柄，通常由open()函数返回.
   参数2:数据缓冲区.将读到的数据存放在该缓存内.
   参数3:要读取的字节数.
   返回值:成功读取返回读取的字节数，失败返回-1.
(4)写某个(设备)文件
   ssize_t write(int fd,void *buffer,size_t count)
   函数功能:向已打开的(设备)文件中写入数据
   参数1:(设备)文件或设备句柄，通常由open()函数返回.
   参数2:数据缓冲区.将缓存内的数据写入某个(设备)文件中.
   返回值:成功写入后返回写入的字节数，失败返回-1.
(5)获取串口属性
   int tcgetattr(int fd,struct termios *option)
   函数功能:获取串口终端的属性值
   参数1:由open()函数打开串口设备文件的文件描述符
   参数2:串口属性结构体指针(termios的结构体)
   Attention!!!
   结构体termios在文件/usr/include/bits/termios.h中定义.
   struct termios
   {
       unsigned int c_iflag;    //输入参数
       unsigned int c_oflag;    //输出参数
       unsigned int c_cflag;    //控制参数
       unsigned int c_lflag;    //局部控制参数
       unsigned char c_cc[NCCS];//控制字符
       unsigned int c_ispeed;   //输入波特率
       unsigned int c_ospeed;   //输出波特率
   }
(6)设置串口属性
   int tcsetattr(int fd,int optace,const struct termios *option)
   函数功能:设置串口终端的属性
   参数1:由open()函数打开串口设备文件的文件描述符
   参数2:该参数有3个选项可供选择
         TCSANOW:不等数据传输完毕就立即改变串口的属性
         TCSADRAIN:等待数据传输完毕才改变串口的属性
         TCSAFLUSH:清空输入输出缓冲区才改变属性
   参数3:串口属性结构体指针，由tcgetattr()函数得到.
  
三、linux下的UART试验
   由于linux下所有的设备都可以看做一个文件，因此对串口的打开、读、写等操作，都可以对串口对应的设备文件进行操作.比如打开串口使用open()函数进行操作，读串口可以使用read()函数等.
   试验原理:UART_LED.exe是PC端的串口工具，依据此工具发送命令后串口接收，并按每一位的状态控制8个LED.
    #include <stdio.h>
    #include <unistd.h>
    #include <termios.h>
    #include <fcntl.h>
    #include "gpio.h"
    #include <sys/ioctl.h>

    int main(void)
   {
       int fd1,fd2;
       int nread,nwrite;
       int ret;
       int value=0x01,led=0;
       struct termios options;
  
       fd1 = open("/dev/gpgdriver",O_RDWR);   //打开GPIO设备文件
       if(fd1<0)
          perror("error");
       ret = ioctl(fd1,GPIO_SET_MULTI_PIN_OUT,0x07); //设置3个引脚(GPG0、GPG1、GPG2)为输出状态
       if(ret<0)
          perror("error");
  
       fd2 = open("/dev/s3c2410_serial0",O_RDWR); //打开串口设备文件
       if(fd2<0)
          perror("error");
       tcgetattr(fd,&options);   //获取串口设备的相关属性
       cfsetispeed(&options,B115200); //设置串口的输入波特率为115200
       cfsetospeed(&options,B115200); //设置串口的输出波特率为115200
       options.c_cflag &= ~PARENB;
       options.c_cflag |= CSTOPB;
       options.c_cflag &= ~CSIZE;
       options.c_cflag |= CS8;
  
       options.c_lflag &= (~ICANON);
       options.c_lflag &= (~ECHO);
  
       tcsetattr(fd,TCSANOW,&options); //设置串口设备的相关属性
  
       while(1)
      {
         led = value;
         nread = read(fd2,&ret,1);

//从串口设备文件中读数据，并将该数据存入ret内
         if(nread<0)
            perror("read error");
         nwrite = write(fd1,&ret,1); //向GPIO设备文件中写数据
         if(nwrite<0)
            printf("error");
         return 0;
      }

   }