Serial Programming Guide(2)

tq235

第二章配置串口

 

POSIX终端接口

         很多系统都支持POSIX 终端接口来完成baud rate, character size等的设定。Posix结构在<termios.h>中，它最重要的两个函数是tcgetattr()和tcsetattr()。

 

Table 3 - Termios Structure Members
Member	Description
c_cflag	Control options
c_lflag	Line options
c_iflag	Input options
c_oflag	Output options
c_cc	Control characters
c_ispeed	Input baud (new interface)
c_ospeed	Output baud (new interface)

 

Control Options

        c_cflag控制波特率，数据位，奇偶校验位，停止位以及硬件流控制。常用的设置以constant形式提供。

Table 4 - Constants for the c_cflag Member
Constant	Description
CBAUD	Bit mask for baud rate
B0	0 baud (drop DTR)
B50	50 baud
B75	75 baud
B110	110 baud
B134	134.5 baud
B150	150 baud
B200	200 baud
B300	300 baud
B600	600 baud
B1200	1200 baud
B1800	1800 baud
B2400	2400 baud
B4800	4800 baud
B9600	9600 baud
B19200	19200 baud
B38400	38400 baud
B57600	57,600 baud
B76800	76,800 baud
B115200	115,200 baud
EXTA	External rate clock
EXTB	External rate clock
CSIZE	Bit mask for data bits
CS5	5 data bits
CS6	6 data bits
CS7	7 data bits
CS8	8 data bits
CSTOPB	2 stop bits (1 otherwise)
CREAD	Enable receiver
PARENB	Enable parity bit
PARODD	Use odd parity instead of even
HUPCL	Hangup (drop DTR) on last close
CLOCAL	Local line - do not change "owner" of port
LOBLK	Block job control output
CNEW_RTSCTS CRTSCTS	Enable hardware flow control (not supported on all platforms)

 

        c_cflag成员中，CLOCAL和CREAD始终应该Enabled。CBAUD, B9600, etc是早期的接口，现在则被c_ispeed和c_ospeed所替代。

        小建议:设置c_flag等标志时,最好使用位操作AND, OR和NOT等.

 

Setting the Baud Rate

波特率在不同的操作系统中存储于不同的地方,在老操作系统中,存储于c_cflag中,而现在的操作系统中都存储于c_ispeed和c_ospeed成员变量中.可以运用函数cfsetospeed(3)和cfsetispeed(3)来设置波特率。

 

Listing 2– Setting the baud rate.

struct termios options;

/* getthe current options for the port…*/

tcgetattr(fd, &options);

/*set the baud rate to 19200… */

cfsetispeed(&options,B19200);

cfsetospeed(&options, B19200);

/*Enable the receive and set the local modet…*/

options.c_cflag |= (CLOCAL | CREAD);

/* set the new options for the port…*/

tcsetattr(fd, TCSCANOW, &options);

 

在函数tcsetattr中，TCSANNOW表示新设置的options立即起效。

                 

Constant	Description
TCSANOW	新的改变立即起效
TCSADRAIN	新的改变等到数据传输完毕才改变
TCSAFLUSH	刷新输入和输出缓冲区，再改变设置。

 

Setting the Character Size

options.c_cflag &= ~CSIZE; /*Mask the character size bits */

options.c_cflag |= CS8;          /* Select 8 data bits                  */

 

Setting Parity Checking

 

l            No Parity(8N1)

options.c_cflag &= ~PARENB;

options.c_cflag &= ~CSTOPB;

options.c_cflag &= ~CSIZE;

options.c_cflag |= CS8;

l            Even parity(7E1)

options.c_cflag |= PARENB;

options.c_cflag &= ~PARODD;

options.c_cflag &= ~CSTOPB;

options.c_cflag &= ~CSIZE;

options.c_cflag |= CS7;

l            Odd parity(7O1)

options.c_cflag |= PARENB;

options.c_cflag |= PARODD;

options.c_cflag &=~CSTOPB;

options.c_cflag &= ~CSIZE;

options.c_cflag |= CS7;

l            Space parity is setup the same as no parity(7S1)

options.c_cflag &= ~PARENB;

options.c_cflag &= ~CSTOPB;

options.c_cflag &= ~CSIZE;

options.c_cflag |= CS8;

Setting Hardware Flow Control

有些UNIX系统支持硬件流控制，即CTS(clear to send)和RTS(request to send)。如果c_cflag有常数CNEW_RTSCTS或CRTSCTS，则就有可能支持硬件流控制。

       options.c_cflag |= CNEW_RTSCTS; 

或

       options.c_cflag &= ~CNEW_RTSCTS;

 

Local Options

c_lflag控制着串口驱动怎样处理输入字符。c_lflag控制规范输入或者非规范输入。

 

Constant	Description
ISIG	使终端信号SIGINTR, SIGSUSP, SIGDSUSP和SIGQUIT起作用
ICANON	使能规范输入（否则为非规范输入）
XCASE	规范大/小写表示
ECHO	回送
ECHOE	可见擦除符
ECHOK	回送kill字符
ECHONL	回送NL
NOFLSH	在中断和退出键后不刷清
IEXTEN	使扩充的输入字符处理起作用
ECHOCTL	回送控制字符为^,删除为~
ECHOPRT	硬拷贝的可见擦除方式
ECHOKE	kill的可见擦除方式
FLUSHO	刷清输出
PENDIN	重新打印
TOSTOP	对于后台输出发送信号SIGTTOU

 

规范输入

规范输入是当输入一行（以CR/LF为标志），终端驱动程序返回。

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

非规范输入

在非规范输入中，数据不组成行的形式，输入是什么便是什么，即不处理特殊字符。至于读取多少字符，可以通过termios结构中的c_cc数组中的MIN和TIME来配合决定。

 

Input Options

成员c_iflag控制着处理从端口接收字符的过程。

 

Constant	Description
INPCK	打开输入奇偶校验
IGNPAR	忽略奇偶校验错
PARMRK	标记奇偶错
ISTRIP	去除奇偶校验位即第8位
IXON	使能输出软件流控制
IXOFF	使能输入软件流控制
IXANY	使任一字符都能启动输出
IGNBRK	忽略BREAK条件
BRKINT	收到BREAK时产生SIGINT信号
INLCR	将输入的NL转换为CR信号
IGNCR	忽略CR
ICRNL	将输入的CR信号转换为NL
IUCLC	将输入的大写字母转换为小写字母
IMAXBEL	在输入队列满时振铃

 

Setting Input Parity Options

当在c_cflag成员中打开奇偶校验使能(PARENB)时，应该在c_iflag中设定相应的标志。通常需要设定INPCK, IGNPAR, PARMRK和ISTRIP。

options.c_iflag |= (INPCK|ISTRIP);

当IGNPAR使能时，当字符奇偶校验出错时，会将NUL字符(000)送给程序。

Setting Software Flow Control

使能软件流控制需要使用IXON, IXOFF和IXANY。

options.c_iflag |= (IXON|IXOFF|IXANY);

关闭软件流控制如下：

options.c_ifla &= ~(IXON|IXOFF|IXANY);

其中XON(启动数据)和XOFF(停止数据)定义在c_cc数组中。

 

 

Output Options

成员c_oflag包含输出选项。

Constant	Description
OPOST	执行输出处理
OLCUC	将输出的小写字母转换为大写字母
ONLCR	将NL转换为CR-NL
OCRNL	将CR转换为NL
NOCR	No CR output at column 0
ONLRET	NL执行CR功能
OFILL	对于延迟使用填充符
OFDEL	填充符为DEL，否则为NUL
NLDLY	延迟屏蔽
NL0	没有延迟
NL1	延迟100毫秒
CRDLY	CR延迟屏蔽
CR0	CR没有延迟
CR1	延迟时间取决于当前列位置
CR2	延迟100毫秒
CR3	延迟150毫秒
TABDLY	水平制表符延迟屏蔽
TAB0	TAB没有延迟
TAB1	延迟取决于当前列位置
TAB2	延迟100毫秒
TAB3	将水平制表符扩展为空格
BSDLY	退格延迟屏蔽
BS0	退格延迟为0
BS1	退格延迟为50毫秒
VTDLY	垂直制表符延迟屏蔽
VT0	垂直制表符延迟为0
VT1	垂直制表符延迟为2秒
FFDLY	换页延迟屏蔽
FF0	换页延迟为0
FF1	换页延迟为2秒

 

Choosing Processed Output

options.c_oflag |= OPOST;

最可能使用的是ONLCR选项

Choosing Raw Output

             options.c_oflag &= ~OPOST;

此时其他选项无效。

 

Control Characters

c_cc数组包好了定义的控制字符。

 

Constant	Description	Key
VINTR	Interrupt	CTRL-C
VQUIT	Quit	CTRL-Z
VERASE	Erase	Backspace(BS)
VKILL	Kill-line	CTRL-U
VEOF	End-of-file	CTRL-D
VEOL	End-of-line	Carriage return(CR)
VEOL2	Second end-of-line	Line feed(LF)
VMIN	minimum number of character to read
VSTART	Start-flow	CTRL-Q(XON)
VSTOP	Stop flow	CTRL-S(XOFF)
VTIME	Time to wait for data(tenths of seconds)

 

Setting Software Flow Control Characters

VSTART和VSTOP设定启动符(021 octal)和停止数据符(023 octal)。在ASCII中代表XON和XOFF。

Setting Read Timeouts

VMIN制定了所需读取的最小字符，而VTIME则设定了等待的时间。两者配合使用便可完成非规范方式下的数据读取。