深入了解UART接口在Linux系统中的应用 (uart接口与linux)

概述

UART（Universal Asynchronous Receiver-Tranitter）是一种串行通信接口，广泛应用于各种嵌入式系统和通信设备中。在Linux系统中，使用UART接口可以实现设备之间的串行通信，本文将深入探讨UART接口在Linux系统中的应用。

UART接口的物理层和协议层

UART接口具有两个物理层和一个协议层。物理层包括传输线路和接口电路，传输线路中的数据通过电平的高低来传递信号，接口电路则负责将接收到的信号转换成数据。协议层是串行通信的逻辑层，包括数据位、停止位、奇偶校验位等。UART接口需要在物理层和协议层都具备对应的硬件支持才能正常工作。

Linux系统中的UART驱动

Linux系统中的UART驱动分为字符驱动和RT驱动两种。字符驱动在Linux的内核中实现，是最基础的UART驱动，支持数据的传输、接收、控制、查看状态等操作；RT驱动则是在字符驱动的基础上实现硬实时性和实时性能，可以满足高性能和实时性要求的场景。

在Linux系统中，UART驱动以模块的形式存在，由内核或者用户程序加载。加载驱动后，系统会将UART接口映射到系统资源中，并提供相应的接口供上层应用调用。在编写应用程序时，可以使用Linux系统提供的文件操作函数（如open、read、write等）以及ioctl函数来控制和访问UART接口。

使用UART接口进行串行通信

在Linux系统中，用户可以使用串口通信工具（如minicom、picocom、cu等）或自行编写应用程序利用UART接口进行串行通信。串行通信主要包括数据的发送和接收两个过程。

数据发送：

1.打开串口设备文件

打开设备文件时需要指定访问串口的方式、串口设备名、权限等参数。方法如下：

fd = open(“/dev/ttyUSB0”, O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);

2.配置串口参数

配置串口参数需设置波特率、数据位、停止位、校验位等，方法如下：

//新建串口配置结构体

struct termios options;

//获取当前串口配置参数

tcgetattr(fd, &options);

//设置波特率

cfsetispeed(&options, B9600);

cfsetospeed(&options, B9600);

//设置数据位，8位数据

options.c_cflag &= ~CSIZE;

options.c_cflag |= CS8;

//设置校验位，无校验位

options.c_cflag &= ~PARENB;

options.c_iflag &= ~(INPCK | ISTRIP);

//设置停止位，1位停止位

options.c_cflag &= ~CSTOPB;

//设置为原始模式

options.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG);

//清空串口缓存

tcflush(fd, TCIFLUSH);

//应用新的配置

tcsetattr(fd, TCSANOW, &options);

3.发送数据

调用write函数向串口发送数据，方法如下：

char buffer[128] = {0};

sprintf(buffer, “Hello, I’m UART interface.\n”);

write(fd, buffer, strlen(buffer));

4.关闭串口设备

发送完数据后需要关闭串口设备，方法如下：

close(fd);

数据接收：

1.打开串口设备文件

打开设备文件时与发送数据时的方法相同。

2.配置串口参数

配置串口参数时需要与发送数据时一致。

3.接收数据

调用read函数从串口接收数据，方法如下：

char buffer[128] = {0};

int len = read(fd, buffer, 128);

printf(“%s”, buffer);

4.关闭串口设备

与发送数据时的方法相同。

本文通过介绍UART接口的物理层和协议层、Linux系统中的UART驱动、使用UART接口进行串行通信等方面，深入探究了UART接口在Linux系统中的应用。了解和掌握UART接口在Linux系统中的使用，对于嵌入式系统开发和通信设备开发是非常必要的。

相关问题拓展阅读：

• linux查找串口
• 如何在Linux检查并使用串口

linux查找串口

主板上的耐高乎你看看你是念友com几？一般com1对昌悉应的就是 /dev/ttyS0,com2对应的就是/dev/ttyS1..依次类推。

1、设备入口

可以查/dev/ttyS* 、/dev/*uart*（主设备号4或者204），之一串口一般为ttyS0、*uart0等

USB转串口设备一般为/dev/ttyUSB*(主设备号188)，之一口一般为ttyUSB0

2、以上/dev下只是串口的入口，具体设备存在与否需要按关键字（ttyS、ttyUSB、uart）查询/proc/devices以确定。

3、串口为通讯端口，有多个棚扰串口设备时，要确定正销如在被连接的串口是哪个，需链斗旦要检测一下，如：

cat /dev/ttyS0

用w命令就能看到。

如何在Linux检查并使用串口

linux 提供了各种工具， Linux 使用 ttySx 作为一个串口设备的名称。例源升如，COM1 (DOS/Windows 名字) 是 ttyS0, COM2 是 ttyS1 等等。

任务: 显示检测到的系统串口支持

简单的运行 dmesg 命令

$ dmesg | grep tty

输出：

serial8250: ttyS0 at I/O 0x3f8 (irq = 4) is a 16550A

00:0b: ttyS0 at I/O 0x3f8 (irq = 4) is a 16550A

0000:04:00.3: ttyS1 at I/O 0x1020 (irq = 18) is a 16550A

setserial 命令

setserial 是一个程序用于设定并／或报告某个冲裂物串口关联的配置信息。该信息包括串口用到的I/O 端口和中断号，以及Break键是否应被解释为Secure Attention Key 等等。 仅仅是输出如下的命令:

$ setserial -g /dev/ttyS

输出:

/dev/ttyS0, UART: 16550A, Port: 0x03f8, IRQ: 4

/dev/ttyS1, UART: 16550A, Port: 0x1020, IRQ: 18

/dev/ttyS2, UART: unknown, Port: 0x03e8, IRQ: 4

/dev/ttyS3, UART: unknown, Port: 0x02e8, IRQ: 3

带-g选项的setserial帮助找到你的Linux板子上的物理串口。

Linux 串口控制台程序

一旦串口被确定了，你就能使用许多的工具来配置Linux板子：

minicom- 用于控制modem和连接到dump 设备的更好的串口通信程序。

wvidial or other GUI dial up networking program – 一个内建智能PPP 拨号器。

getty / agetty – agetty 打开一个散液 tty 端口, 提示登录名称并调用 /bin/login 命令。

关于uart接口与linux的介绍到此就结束了，不知道你从中找到你需要的信息了吗 ？如果你还想了解更多这方面的信息，记得收藏关注本站。

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