随着计算机技术的不断发展，串口通信逐渐被USB、网络通信所取代，但是在某些场合下，串口通信仍然具有重要的地位，例如无人机飞行控制、智能仪器仪表等领域。对于进行串口通信的任务，Linux系统成为了开发者的首选平台，因为Linux系统提供了丰富的串口驱动，可以很方便地进行串口通信。本文将介绍。
一、串口通信的基本原理
串行口通信是指在传输时，数据是按位进行传输的，每个字节的数据都是由一定的比特位组成。串口通信是通过在两个设备之间建立一个物理连接来进行数据传输的，这个物理连接通常是一条串口电缆。串口通信中，数据传输一般工作在两种不同的工作模式下：
1.异步串行传输：每个字符之间的时间间隔不是固定的，通过在每个字符帧中添加起始位、停止位和奇偶校验位来处理数据传输的可靠性。
2.同步串行传输：每个字节之间的时间间隔是固定的，数据以块的形式传输，不需要添加起始位、停止位或者奇偶校验位。
串口通信中的接收方需要先将串口接口的硬件型号与串口通信的模式匹配，即数据位(bit)、奇偶校验位和停止位(stop bit)，才能正确地接收到通信数据。
二、Linux下显示串口数据的方法
在Linux系统中，显示串口数据的方法主要有两种：使用minicom和termios库函数。
1.使用minicom
minicom是Linux系统中的一种串口终端模拟器，它提供了对串口的输入输出、数据传输监控以及串口参数设置等功能，因此它常常被用来测试串口通信。下面介绍使用minicom来显示串口输出的方法。
首先安装minicom：
“`
sudo apt-get install minicom
“`
然后将终端连接到串口：
“`
sudo minicom -s
“`
打开minicom命令行配置界面，选择“Serial port setup”，在里面选择所要连接的串口设备。通常，串口设备在Linux系统中表示为/dev/ttyS0，/dev/ttyS1，/dev/ttyS2等等。在选择完串口设备后，继续选择”parameters”，在里面设置串口数据位、波特率等参数：
按确定后，回到主界面，可以看到它已经开始接收到串口传输的数据了：
2.使用termios库函数
termios是Linux系统提供的一个串口通信的驱动程序，它提供了一系列函数调用来对串口进行控制和配置。下面介绍使用termios库函数来显示串口输出的方法。
之一步，打开串口设备并设置串口参数：
“`
#include
#include
int OpenPort(char *dev,int speed)
{
int fd;
struct termios options; // 串口设备的设置
fd = open(dev,O_RDWR | O_NOCTTY); // 打开串口设备
if(fd == -1)
{
perror(“open “);
return -1;
}
tcgetattr(fd,&options); // 获取serial port的配置参数
// 设置波特率
switch(speed)
{
case 9600:
cfsetispeed(&options,B9600);
cfsetospeed(&options,B9600);
break;
case 19200:
cfsetispeed(&options,B19200);
cfsetospeed(&options,B19200);
break;
case 38400:
cfsetispeed(&options,B38400);
cfsetospeed(&options,B38400);
break;
case 57600:
cfsetispeed(&options,B57600);
cfsetospeed(&options,B57600);
break;
case 115200:
cfsetispeed(&options,B115200);
cfsetospeed(&options,B115200);
break;
default:
cfsetispeed(&options,B9600);
cfsetospeed(&options,B9600);
break;
}
// 设置数据位、停止位、奇偶校验位
options.c_cflag |= (CLOCAL | CREAD);
options.c_cflag &= ~CSIZE;
options.c_cflag |= CS8;
options.c_cflag &= ~PARENB;
options.c_cflag &= ~CSTOPB;
tcsetattr(fd,TCSANOW,&options); // 使设置立即生效
return fd;
}
“`
第二步，读取串口数据并进行输出：
“`
char buf[256];
ssize_t n;
n = read(fd,buf,sizeof(buf)); // 从串口读取数据
write(STDOUT_FILENO,buf,n); // 将读取的数据输出到终端
“`
代码中，使用了termios库函数来设置串口参数以及读取串口数据，并使用标准输出函数将读取的数据输出到终端。
三、
相关问题拓展阅读：
- Linux C 配置串口
Linux C 配置串口
配置串口需要包含
头文件
其中最核心的配置
结构体
为：
如何获取该结构呢？我们操作串口跟操作文件一样，也是调用 open() 函数来打开串口，
这样我们就能够得到一个
文件描述符
fd ，然后就可以调用 tcgetattr() 函数来获取上述配置结构体了。
Linux 串口默认的配置为：
波特率
9600，数据位 8 位，无
奇偶校验
，停止位 1 位，无 CTS/RTS 。
以下介绍一些常用的配置项：波特率、奇偶校验、数据位、停止位、硬件控制流。
相关接口：
Linux 将串口的波特率辩笑分为了输入波特率和输出波特率，不过最常用的场景是将两者设置成一样。
cfgetispeed() 函数获取输入波特率， cfgetospeed() 函数获取输出波特率。 cfsetispeed() 函数设置输入波特率， cfsetospeed() 函数用于设置输如掘出波特率，当然 cfsetspeed() 函数扩展为同时设置输入和输出波特率。
上述接口中的 speed_t 是一系列波特率的标志位，例如常用的波特率就为 B115200，参考下述选项：
设置奇渣灶核偶校验位可以通过修改 termios 结构体中的 c_cflag 成员来实现，若无校验，则将 PARENB 位设为 0；若有校验，则 PARENB 为 1。之后再根据 PARODD 来区分奇偶校验， PARODD 为 1 表示奇校验， PARODD 为 0 表示偶校验。例如设置无奇偶校验位：
设置数据位可以通过修改 termios 结构体中的 c_cflag 成员来实现，CS5、CS6、CS7 和 CS8 分别代表数据位 5、6、7 和 8。不过在设置数据位之前，需要先用 CSIZE 来做屏蔽字段，清楚这几个标志位，例如设置数据位为 8 位：
设置停止位可以通过修改 termios 结构体中的 c_cflag 成员来实现， CSTOPB 位为 1 表示 2 位停止位， CSTOPB 位为 0 标志 1 位停止位。例如设置停止位为 1 位：
设置硬件控制流可以通过修改 termios 结构体中的 c_cflag 成员来实现， CRTSCTS 为 1 表示使用硬件控制流，为 0 表示不使用硬件控制流。例如
使能
硬件控制流：
当然，最后还需要用 tcflush() 抛弃存储在 fd 里的未接收的数据。
再利用接口 tcsetattr() 函数将配置信息写入文件描述符 fd ：
这样整个串口最常用的用法就配置完成了。
具体的配置使用可以参考我的项目 HCI-Middleware 里的 hci_transport_uart_linux.c 文件。
参考：
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