在配置完串口的相关属性后，就可以对串口进行打开和读写操作了。它所使用的函数和普通文件的读写函数一样，都是open()、write()和read()。它们之间区别的只是串口是一个终端设备，因此在选择函数的具体参数时会有一些区别。另外，这里会用到一些附加的函数，用于测试终端设备的连接情况等。下面将对其进行具体讲解。

    1．打开串口

    打开串口和打开普通文件一样，都是使用open()函数，如下所示：

    fd = open( "/dev/ttyS0", O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY);

    可以看到，这里除了普通的读写参数外，还有两个参数O_NOCTTY和O_NDELAY。
    ● O_NOCTTY标志用于通知Linux系统，该参数不会使打开的文件成为这个进程的控制终端。如果没有指定这个标志，那么任何一个输入（如键盘中止信号等）都将会影响用户的进程。
    ● O_NDELAY标志用于设置非阻塞方式。通知Linux系统，这个程序不关心DCD信号线所处的状态（端口的另一端是否激活或者停止）。如果用户没有指定这个标志，则进程将会一直处在睡眠状态，直到DCD信号线被激活。

    接下来可恢复串口的状态为阻塞状态，用于等待串口数据的读入，可用fcntl()函数实现，如下所示：

    fcntl(fd, F_SETFL, 0);

    接着可以测试打开的文件描述符是否连接到一个终端设备，以进一步确认串口是否正确打开，如下所示：

    isatty(fd);

    该函数调用成功则返回0，若失败则返回-1。

    这时，一个串口就已经成功打开了。接下来就可以对这个串口进行读和写操作。下面给出了一个完整的打开串口函数，同样考虑到了各种不同的情况。程序如下所示：

    /*打开串口函数*/
    int open_port(int com_port)
    {
        int fd;
        #if (COM_TYPE == GNR_COM) /* 使用普通串口 */
        char *dev[] = {"/dev/ttyS0", "/dev/ttyS1", "/dev/ttyS2"};
        #else /* 使用USB转串口 */
        char *dev[] = {"/dev/ttyUSB0", "/dev/ttyUSB1", "/dev/ttyUSB2"};
        #endif
        if ((com_port < 0) || (com_port > MAX_COM_NUM))
        {
            return -1;
        }
        /* 打开串口 */
        fd = open(dev[com_port - 1], O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY);
        if (fd < 0)
        {
            perror("open serial port");
            return(-1);
        }

        if (fcntl(fd, F_SETFL, 0) < 0) /* 恢复串口为阻塞状态 */
        {
            perror("fcntl F_SETFL\n");
        }

        if (isatty(fd) == 0) /* 测试打开的文件是否为终端设备 */
        {
            perror("This is not a terminal device");
        }
        return fd;
    }

    2．读写串口

    读写串口操作与读写普通文件一样，使用read()和write()函数即可，如下所示：

    read(fd, buff, BUFFER_SIZE);
    write(fd, buff, strlen(buff));

    下面两个实例给出了串口读和写的两个程序，其中用到前面所讲述的open_port()和set_com_config ()函数。写串口的程序将在宿主机上运行，读串口的程序将在目标板上运行。

    写串口的程序如下所示：

    /* com_writer.c */
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <string.h>
    #include <sys/types.h>
    #include <sys/stat.h>
    #include <errno.h>
    #include "uart_api.h"
    int main(void)
    {
        int fd;
        char buff[BUFFER_SIZE];
        if((fd = open_port(HOST_COM_PORT)) < 0) /* 打开串口 */
        {
            perror("open_port");
            return 1;
        }
        if(set_com_config(fd, 115200, 8, 'N', 1) < 0) /* 配置串口 */
        {
            perror("set_com_config");
            return 1;
        }
        do
        {
            printf("Input some words(enter 'quit' to exit):");
            memset(buff, 0, BUFFER_SIZE);
            if (fgets(buff, BUFFER_SIZE, stdin) == NULL)
            {
                perror("fgets");
                break;
            }
            write(fd, buff, strlen(buff));
        } while(strncmp(buff, "quit", 4));
        close(fd);
        return 0;
    }

    读串口的程序如下所示：

    /* com_reader.c */
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <string.h>
    #include <sys/types.h>
    #include <sys/stat.h>
    #include <errno.h>
    #include "uart_api.h"

    int main(void)
    {
        int fd;
        char buff[BUFFER_SIZE];

        if((fd = open_port(TARGET_COM_PORT)) < 0) /* 打开串口 */
        {
            perror("open_port");
            return 1;
        }
        if(set_com_config(fd, 115200, 8, 'N', 1) < 0) /* 配置串口 */
        {
            perror("set_com_config");
            return 1;
        }

        do
        {
            memset(buff, 0, BUFFER_SIZE);
            if (read(fd, buff, BUFFER_SIZE) > 0)
            {
                printf("The received words are : %s", buff);
            }
        } while(strncmp(buff, "quit", 4));
        close(fd);
        return 0;
    }

    在宿主机上运行写串口的程序，而在目标板上运行读串口的程序，运行结果如下所示：

    /* 宿主机 ，写串口 */
    $ ./com_writer
    Input some words(enter 'quit' to exit):hello, Reader!
    Input some words(enter 'quit' to exit):I'm Writer!
    Input some words(enter 'quit' to exit):This is a serial port testing program.
    Input some words(enter 'quit' to exit):quit
    /* 目标板 ，读串口 */
    $ ./com_reader
    The received words are : hello, Reader!
    The received words are : I'm Writer!
    The received words are : This is a serial port testing program.
    The received words are : quit

    另外，读者还可以考虑一下如何使用select()函数实现串口的非阻塞读写，具体实例会在本章后面的实验中给出。

    本文选自华清远见嵌入式培训教材《从实践中学嵌入式Linux应用程序开发》

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