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隨著計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的發(fā)展，串口通訊技術(shù)在工業(yè)控制、嵌入式系統(tǒng)、通信、打印機(jī)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。串口通訊是通過串行通訊口進(jìn)行的一種通訊方式，它的通訊速率由波特率決定。在Linux操作系統(tǒng)中，通過對(duì)UART的優(yōu)化，我們可以實(shí)現(xiàn)在串口通訊中提高效率的目的。
串口通訊的基本原理
在串口通訊中，發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)逐位地經(jīng)過一個(gè)物理引腳進(jìn)行傳輸。傳輸?shù)姆绞绞前凑展潭ǖ乃俾蔬M(jìn)行傳輸。這就是波特率的概念，波特率表示每秒鐘傳輸?shù)奈粩?shù)。比如，波特率是9600，就表示每秒能傳輸9600位。
串口通訊有兩個(gè)重要的參數(shù)：數(shù)據(jù)位和停止位。數(shù)據(jù)位指發(fā)送或接收每個(gè)字節(jié)的位數(shù)，通常為8位；停止位指停止位發(fā)送后，在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位后面添加的位數(shù)，通常為1位或2位。波特率、數(shù)據(jù)位和停止位一起組成了串口通訊的基本參數(shù)。
Linux中的串口通訊
在Linux系統(tǒng)中，串口通訊是通過串口驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。Linux提供了各種串口驅(qū)動(dòng)程序，例如：
– Standard Serial Interface (SSI)
– Serial Peripheral Interface (SPI)
– Inter-Integrated Circuit (I2C)
– Universal Asynchronous Receiver Tranitter (UART)
其中，UART是最常用的一種串口驅(qū)動(dòng)。Linux中，UART驅(qū)動(dòng)程序通過定義一個(gè)tty設(shè)備節(jié)點(diǎn)來進(jìn)行串口通訊。
我們可以使用串口工具來測(cè)試串口是否正常通信。比如，使用minicom工具，通過以下命令啟動(dòng)串口：
sudo minicom -D /dev/ttyS0 -b 9600
這個(gè)命令將啟動(dòng)一個(gè)傳輸速率為9600波特率的串口連接。
串口通訊中的效率問題
串口通訊的波特率是固定的，無法保證在不同應(yīng)用場(chǎng)景下的效率。為了提高串口通訊的效率，我們可以利用UART的一個(gè)重要功能：切換波特率。通過切換波特率，我們可以在不影響數(shù)據(jù)完整性的情況下提高串口通訊的效率。
在Linux中，有兩種方式可以切換波特率：
1. 使用stty命令
stty是一個(gè)用于設(shè)置Linux終端或串口的工具。它可以用來設(shè)置串口的波特率、數(shù)據(jù)位、停止位和奇偶校驗(yàn)。通過以下命令可以設(shè)置串口的傳輸速率：
stty -F /dev/ttyS0 57600
這個(gè)命令將串口的波特率設(shè)置為57600。
2. 在應(yīng)用程序中使用ioctl函數(shù)
ioctl是Linux系統(tǒng)下用來控制設(shè)備的一個(gè)函數(shù)。它可以在應(yīng)用程序中直接調(diào)用，用來設(shè)置串口的波特率。在C語(yǔ)言中，我們可以使用以下代碼來設(shè)置串口的傳輸速率：
#include
#include
#include
int fd = open(“/dev/ttyS0”, O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);
struct termios options;
tcgetattr(fd, &options);
cfsetispeed(&options, B57600);
cfsetospeed(&options, B57600);
tcsetattr(fd, TCSANOW, &options);
這個(gè)代碼段將用57600波特率設(shè)置串口的傳輸速率。
相關(guān)問題拓展閱讀：
- Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)的Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)的重點(diǎn)、難點(diǎn)
- arm linux問題：我板子的uart1串口是調(diào)試串口，我看大多都是uart0是調(diào)試口，我怎么改linux的源碼?。?？
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Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)的Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)的重點(diǎn)、難點(diǎn)
（1）編寫Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)要求工程師有非常好的硬件基礎(chǔ)，懂得SRAM、Flash、SDRAM、磁盤的讀寫方式，UART、I2C、USB等設(shè)備的接口以及輪詢、中斷、DMA的原理，PCI總線的工作方式以及CPU的內(nèi)存管理單元（MMU）等。
（2） 編寫Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)要求工程師有非常好的C語(yǔ)言基礎(chǔ)，能靈活地運(yùn)用C語(yǔ)言的結(jié)構(gòu)體、指針、函數(shù)指針及內(nèi)存動(dòng)態(tài)申請(qǐng)和釋放等。
（3）編寫Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)要求工程師有一定的Linux內(nèi)核基礎(chǔ)，雖然并不要求工程師對(duì)內(nèi)核各個(gè)部分有深入的研究，但至少要明白驅(qū)動(dòng)與內(nèi)核的接口。尤其是對(duì)于塊設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、Flash設(shè)備、串口設(shè)備等復(fù)雜設(shè)備，內(nèi)核定義的驅(qū)動(dòng)體系架構(gòu)本身就非常復(fù)雜。
（4） 編寫Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)要求工程師有非常好的多任務(wù)并發(fā)控制和同步的基礎(chǔ)，因?yàn)樵隍?qū)動(dòng)中會(huì)大量使用自旋鎖、互斥、信號(hào)量、等待隊(duì)列等并發(fā)與同步機(jī)制。
arm linux問題：我板子的uart1串口是調(diào)試串口，我看大多都是uart0是調(diào)試口，我怎么改linux的源碼??？？
你用的是什么板子??？
這個(gè)要改uboot的。
比如，如果用的是s3c2410，改一下include/configs/dk2410.h
將第63行，#define CONFIG_SERIAL/* we use SERIAL 1 on DK2410 */
的CONFIG_SERIAL2，就行了。
可以看一下cpu/arm920t/s3c24x0/serial.c 就能理解了。
#ifdef CONFIG_SERIAL1
#define UART_NRS3C24X0_UART0
#elif defined(CONFIG_SERIAL2)
# if defined(CONFIG_TRAB)
# error “TRAB supports only CONFIG_SERIAL1”
# endif
#define UART_NRS3C24X0_UART1
#elif defined(CONFIG_SERIAL3)
# if defined(CONFIG_TRAB)
# #error “TRAB supports only CONFIG_SERIAL1”
# endif
#define UART_NRS3C24X0_UART2
#else
#error “Bad: you didn’t configure serial …”
#endif
應(yīng)該不需要吧，就是一個(gè)默認(rèn)輸出終端的配置文件改一下就行了，具體你繼續(xù)問別人
linux下的串口編程
這有個(gè)友善的串口例程，參考下吧，用gcc編譯可以在linux下用
# include 裂老做
# include
# include 肆衡
# include
# include
# include
# include
# include
# include
int CommFd, TtyFd;
static void Error(const char *Msg)
{
fprintf (stderr, “%s\n”, Msg);
fprintf (stderr, “strerror() is %s\n”, strerror(errno));
exit(1);
}
static void Warning(const char *Msg)
{
fprintf (stderr, “Warning: %s\n”, Msg);
}
static int SerialSpeed(const char *SpeedString)
{
int SpeedNumber = atoi(SpeedString);
# define TestSpeed(Speed) if (SpeedNumber == Speed) return B##Speed
TestSpeed(1200);
TestSpeed(2400);
TestSpeed(4800);
TestSpeed(9600);
TestSpeed(19200);
TestSpeed(38400);
TestSpeed(57600);
TestSpeed(115200);
TestSpeed(230400);
Error(“Bad speed”);
return -1;
}
static void PrintUsage(void)
{
fprintf(stderr, “comtest – interactive program of comm port\n”);
fprintf(stderr, “press 3 times to quit\n\n”);
fprintf(stderr, “Usage: comtest \n”);
fprintf(stderr, “bit\n”);
fprintf(stderr, “x hex mode\n”);
fprintf(stderr, “o output to stdout too\n”);
fprintf(stderr, “c stdout output use color\n”);
fprintf(stderr, “h print this help\n”);
exit(-1);
}
static inline void WaitFdWriteable(int Fd)
{
fd_set WriteSetFD;
FD_ZERO(&WriteSetFD);
FD_SET(Fd, &WriteSetFD);
if (select(Fd + 1, NULL, &WriteSetFD, NULL, NULL) = (y)) ? (x) : (y) )
if (select(max(CommFd, TtyFd) + 1, &ReadSetFD, NULL, NULL, NULL) = 3)
goto ExitLabel;
} else
EscKeyCount = 0;
}
}
}
ExitLabel:
if (tcsetattr(TtyFd, TCSANOW, &BackupTtyAttr)
Error(“Unable to set tty”);
return 0;
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