微信导航网站怎么做,设计一个网站需要什么,北京网站建设华大,辽宁网站建设价位UART简介
UART的全称是Universal Asynchronous Receiver and Transmitter#xff0c;即异步发送和接收。 串口在嵌入式中用途非常的广泛#xff0c;主要的用途有#xff1a;
打印调试信息#xff1b;外接各种模块#xff1a;GPS、蓝牙#xff1b; 串口因为结构简单、稳…UART简介
UART的全称是Universal Asynchronous Receiver and Transmitter即异步发送和接收。 串口在嵌入式中用途非常的广泛主要的用途有
打印调试信息外接各种模块GPS、蓝牙 串口因为结构简单、稳定可靠通过RXD 、TXD、GND三根线即可完成通信广受欢迎。
串口的参数
波特率常用的有9600、19200、115200、230400、921600等其实意思就是每秒传输这么多个比特位数(bit)起始位先发出一位或两位逻辑”0”的信号表示传输数据的开始。数据位可以是5~8位逻辑”0”或”1”。如ASCII码7位扩展BCD码8位。校验位数据位加上这一位后使得“1”的位数应为偶数(偶校验)或奇数(奇校验)以此来校验数据传送的正确性。停止位它是一个字符数据的结束标志通常一位或两位逻辑”1”。
串口传输数据
双方约定好波特率每一位占据的时间。双方约定好传输电平即高电平是多少v低电平是但是v。双方约定好起始位位数。双方约定好奇偶校验。双方约定好停止位位数。
tty 设备节点命名规则
/dev/ttyS0 、 /dev/ttySTM0 串口终端。/dev/tty1 、 /dev/tty2 、 …… 虚拟终端设备。/dev/tty0 当前正在使用的虚拟终端的别名。/dev/tty 本进程自己的终端。/dev/console 控制台由内核的命令行参数确定可以认为是一个拥有更高权限的终端不管当前正在使用哪个终端系统信息都会发送到控制台上。
串口编程
头文件
编写串口应用程序时需要先包含如下头文件
#include stdio.h /* Standard input/output definitions */
#include string.h /* String function definitions */
#include unistd.h /* UNIX standard function definitions */
#include fcntl.h /* File control definitions */
#include errno.h /* Error number definitions */
#include termios.h /* POSIX terminal control definitions */打开串口
int open_port(void)
{int fd;/* 打开串口* /dev/ttyf1 串口文件名* O_RDWR 以读写方式打开* O_NOCTTY 不将此端口作为控制终端* O_NDELAY 表示不关心 DCD 信号线的状态同时它还将串口设置为非阻塞模式在没有数据时进行读取返回0* 后面可以通过fcntl(fd, F_SETFL, 0)将其设置为阻塞式**/fd open(/dev/ttyf1, O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);if (fd -1){/* 打开失败 */perror(open_port: Unable to open /dev/ttyf1 - );}else{/* 设置为阻塞式读取 */fcntl(fd, F_SETFL, 0);}return (fd);
}读写串口
通过write函数写数据发送数据通过read函数都数据接收数据
关闭串口
通过close函数关闭串口设备
配置串口
可以通过如下来读取或配置串口参数 /* tcgetattr 获取串口配置参数 tcsetattr 设置串口配置参数- fd- optional_actions 配置模式- TCSANOW 改变立即发生 - TCSADRAIN 改变在写入 fd 的数据都被传输后生效- TCSAFLUSH 改变在写入 fd 的数据都被传输后生效且已接收但未读取的数据全部丢弃- termios_p 串口配置参数**/int tcgetattr(int fd, struct termios *termios_p)int tcsetattr(int fd, int optional_actions, const struct termios *termios_p)串口的配置参数保存在struct termios 结构体中此结构体至少包含以下成员 /* 输入控制标志 */tcflag_t c_iflag;/* 输出控制标志 */tcflag_t c_oflag;/* 控制模式标志 */tcflag_t c_cflag;/* 本地模式标志 */tcflag_t c_lflag;/* 行规程 */cc_t c_cc[NCCS];/* 输入波特率 */int c_ispeed;/* 输出波特率 */int c_ospeed;输入控制标志选项c_iflag INPCK 启用输入奇偶校验 IGNPAR 忽略奇偶校验错误 PARMRK 标记奇偶校验错误 ISTRIP 去掉奇偶校验位 IXON 启用输出的 XON/XOFF 流控制 IXOFF 启用输入的 XON/XOFF 流控制 IXANY 允许任何字符来重新开始输出 IGNBRK 忽略输入中的 BREAK 状态 BRKINT 检测到中断条件时发送 SIGINT INLCR 将换行映射到回车 IGNCR 忽略回车 ICRNL 将回车映射到换行 IUCLC 将大写映射到小写 启用输入奇偶校验并剥离奇偶校验位 c_iflag | (INPCK | ISTRIP)启用软件流控制c_iflag | (IXON | IXOFF | IXANY);禁用软件流控c_iflag ~(IXON | IXOFF | IXANY);输出控制标志选项c_oflag OPOST 启用输出处理未设置 原始输出 OLCUC 将小写映射到大写 ONLCR 将换行映射到回车换行 OCRNL 将回车映射到换行 NOCR 不在第 0 列输出回车 ONLRET 将换行映射到回车 OFILL 发送填充字符作为延时而不是使用定时来延时 OFDEL 填充字符为 DEL NLDLY 新行延时掩码 NL0 新行没有延迟 NL1 换行后延迟100ms CRDLY 回车延时掩码 CR0 回车没有延迟 CR1 回车后的延迟取决于当前列位置 CR2 回车后延迟 100 毫秒 CR3 回车后延迟 150 毫秒 TABDLY tab延时掩码 TAB0 TAB 没有延迟 TAB1 TAB 后的延迟取决于当前列位置 TAB2 发送 TAB 后延迟 100 毫秒 TAB3 将 TAB 字符扩展为空格 BSDLY 回退延时掩码 BS0 回退没有延迟 BS1 回退后延迟 50 毫秒 VTDLY 竖直跳格延时掩码 VT0 竖直跳格无延迟 VT1 竖直跳格后延迟 2 秒 FFDLY 进表延时掩码 FF0 进表没有延迟 FF1 进表后延迟 2 秒 选择原始输出 /* 禁用OPOST选项时将忽略 c_oflag中的所有其他选项位 */c_oflag ~OPOST;控制模式标志c_cflag CSIZE 字符长度掩码 CS5 5 个数据位 CS6 6 个数据位 CS7 7 个数据位 CS8 8 个数据位 CSTOPB 2 个停止位否则为 1 个 CREAD 启用接收器 PARENB 启用奇偶校验位 PARODD 使用奇校验而不是偶校验 HUPCL 关闭时挂断 moden CLOCAL 忽略 modem 控制线 CRTSCTS 启用硬件流控制 设置字符大小 c_cflag ~CSIZE; /* 屏蔽字符大小位 */ c_cflag | CS8; /* 选择 8 个数据位 */设置奇偶校验/*无奇偶校验 (8N1) */c_cflag ~PARENB;c_cflag ~CSTOPB;c_cflag ~CSIZE;c_cflag | CS8;/* 偶校验7E1 */c_cflag | PARENB;c_cflag ~PARODD;c_cflag ~CSTOPB;c_cflag ~CSIZE;c_cflag | CS7;/* 奇校验7O1 */c_cflag | PARENB;c_cflag | PARODD;c_cflag ~CSTOPB;c_cflag ~CSIZE;c_cflag | CS7;设置硬件流控制c_cflag | CRTSCTS;禁用硬件流控制c_cflag ~CRTSCTS;本地模式标志c_lflag ISIG 启用 SIGINTR、SIGSUSP、SIGDSUSP 和 SIGQUIT 信号 ICANON 使能规范输入这使 EOF 、 EOL 、 EOL2 、 ERASE 、 KILL 、 REPRINT 、 STATUS 、 WERASE 字符起作用输入字符被装配成行 XCASE 如果同时设置了 ICANON 则输入被转换为小写除有前缀 / 的字符以外输出一个大写字符也在其前加一个 / ECHO 回显输入字符 ECHOE 如果同时设置了 ICANON 字符 ERASE 擦除前一个输入字符 WERASE 擦除前一个词 ECHOK 如果同时设置了 ICANON字符 KILL 删除当前行 ECHONL 如果同时设置了 ICANON回显字符 NL即使没有设置 ECHO NOFLSH 禁止在产生 SIGINT, SIGQUIT 和 SIGSUSP 信号时刷新输入和输出队列 IEXTEN 启用扩展字符处理这个标志必须与 ICANON 同时使用才能解释特殊字符 EOL2 、 LNEXT 、 REPRINT 、 WERASE IUCLC 标志才有效 ECHOCTL 如果同时设置了 ECHO除了 TAB, NL, START, 和 STOP 之外的 ASCII 控制字符被回显为 ^X 这里 X 是比控制字符加 0x40 的 ASCII 码 ECHOPRT 如果同时设置了 ICANON 和 IECHO字符在删除的同时被打印 ECHOKE 如果同时设置了 ICANON 回显 KILL 时将删除一行中的每个字符 FLUSHO 输出被刷新这个标志可以通过键入字符 DISCARD 来开关 PENDIN 在读入下一个字符时输入队列中所有字符被重新输出 TOSTOP 向试图写控制终端的后台进程组发送 SIGTTOU 信号 选择规范输入 c_lflag | (ICANON | ECHO | ECHOE);选择原始输入c_lflag ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG);控制字符c_cc VINTR 中断字符。发出 SIGINT 信号当设置 ISIG 时可被识别 VQUIT 退出字符。发出 SIGQUIT 信号当设置 ISIG 时可被识别 VERAS 删除字符。删除上一个还没有删掉的字符但不删除上一个 EOF 或行首当设置 ICANON 时可被识别 VKILL 终止字符。删除自上一个 EOF 或行首以来的输入当设置 ICANON 时可被识别 VEOF 文件尾字符。这个字符使得 tty 缓冲中的内容被送到等待输入的用户程序中而不必等到 EOL当设置ICANON 时可被识别 VEOL 行结束字符当设置 ICANON 时可被识别 VEOL2 替换的行结束当设置 ICANON 时可被识别 VMIN 要读取的最小字符数 VTIME 等待数据的时间100毫秒 MIN与TIME组合有以下四种
//有数据立即读取并返回读取的字节数无数据立即返回0
MIN 0 , TIME 0;
//在 TIME 指定的时间内有数据则返回读取的字节数无数据返回0
MIN 0 , TIME 0;
//在最少读取到 MIN 个字节数才返回
MIN 0 , TIME 0;
//读取到的一个字节时启动计时此后每收到一个字符都会重新计时在最少读取到 MIN 个字节数或超时返回读取的字节数
MIN 0 , TIME 0;波特率c_ispeed c_ospeed 波特率的设置和读取通过下列函数实现 /* 获取输入波特率 */speed_t cfgetispeed(const struct termios *termios_p);/* 获取输出波特率 */speed_t cfgetospeed(const struct termios *termios_p);/* 设置输入波特率 */int cfsetispeed(struct termios *termios_p, speed_t speed);/* 设置输出波特率 */int cfsetospeed(struct termios *termios_p, speed_t speed);/* 设置输入输出波特率 */int cfsetspeed(struct termios *termios_p, speed_t speed);串口应用程序编写
原理图 编写设备树
在设备树stm32mp157d-atk.dtsi中引用uart3和uart4节点并加入如下内容
usart3 {pinctrl-names default, sleep;pinctrl-0 usart3_pins_mx;pinctrl-1 usart3_sleep_pins_mx;/delete-property/dmas;/delete-property/dma-names;status okay;
};uart5 {pinctrl-names default, sleep;pinctrl-0 uart5_pins_mx;pinctrl-1 uart5_sleep_pins_mx;/delete-property/dmas;/delete-property/dma-names;status okay;
};在设备树stm32mp15-pinctrl.dtsi中引用的pinctrl节点中加入如下内容 uart5_pins_mx: uart5_mx-0 {pins1 {pinmux STM32_PINMUX(B, 12, AF14); /* UART5_RX */bias-disable;};pins2 {pinmux STM32_PINMUX(B, 13, AF14); /* UART5_TX */bias-disable;drive-push-pull;slew-rate 0;};};uart5_sleep_pins_mx: uart5_sleep_mx-0 {pins {pinmux STM32_PINMUX(B, 12, ANALOG), /* UART5_RX */STM32_PINMUX(B, 13, ANALOG); /* UART5_TX */};};usart3_pins_mx: usart3_mx-0 {pins1 {pinmux STM32_PINMUX(D, 8, AF7); /* USART3_TX */bias-disable;drive-push-pull;slew-rate 0;};pins2 {pinmux STM32_PINMUX(D, 9, AF7); /* USART3_RX */bias-disable;};};usart3_sleep_pins_mx: usart3_sleep_mx-0 {pins {pinmux STM32_PINMUX(D, 8, ANALOG), /* USART3_TX */STM32_PINMUX(D, 9, ANALOG); /* USART3_RX */};};在设备树stm32mp157d-atk.dts的aliases节点中增加如下内容 //usart3的设备文件名是ttySTM1//uart5的设备文件名是ttySTM2serial1 usart3;serial2 uart5;用make ARCHarm CROSS_COMPILEarm-none-linux-gnueabihf- dtbs -j8编译设备树然后用新的.dtb文件启动系统
编写应用程序
编写一个应用程序从串口读取数据然后显示读取到的字节数并将读取的数据返回到PC程序包含以下几个部分
打开串口设备配置串口设备读写串口设备 完整的应用程序如下
#include stdio.h /* Standard input/output definitions */
#include string.h /* String function definitions */
#include unistd.h /* UNIX standard function definitions */
#include fcntl.h /* File control definitions */
#include errno.h /* Error number definitions */
#include termios.h /* POSIX terminal control definitions */int set_port(int fd, int baud_rate, int n_bits, char parity, int n_stop)
{struct termios options;/* 读取配置 */if(tcgetattr(fd, options) 0) { perror(SetupSerial 1);return -1;}options.c_iflag 0x00;options.c_oflag 0x00;options.c_cflag 0x00;options.c_lflag 0x00;/* 禁用软件流控 */options.c_iflag ~(IXON | IXOFF | IXANY);if((parity O) || (parity E)) {/* 启用输入奇偶校验并剥离奇偶校验位 */options.c_iflag | (INPCK | ISTRIP);}/* 选择原始输出 */options.c_oflag ~OPOST;/* 设置字符大小 */options.c_cflag ~CSIZE;switch(n_bits){case 7:options.c_cflag | CS7;break;case 8:default:options.c_cflag | CS8;break;}/* 设置奇偶校验 */switch(parity){case O:options.c_cflag | PARENB;options.c_cflag | PARODD;break;case E:options.c_cflag | PARENB;options.c_cflag ~PARODD;break;case N:default:options.c_cflag ~PARENB;break;}/* 禁用硬件流控制 */options.c_cflag ~CRTSCTS;/* 设置停止位 */switch(n_stop){case 2:options.c_cflag | CSTOPB;break;case 1:default:options.c_cflag ~CSTOPB;break;}/* 启用接收器并忽略 modem 控制线 */options.c_cflag | CLOCAL | CREAD; /* 选择原始输入 */options.c_lflag ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG);/* 设置波特率 */switch(baud_rate){case 2400:cfsetispeed(options, B2400);cfsetospeed(options, B2400);break;case 4800:cfsetispeed(options, B4800);cfsetospeed(options, B4800);break;case 9600:cfsetispeed(options, B9600);cfsetospeed(options, B9600);break;case 115200:default:cfsetispeed(options, B115200);cfsetospeed(options, B115200);break;}/* 设置读取超时和每次读取的最小字节数 */options.c_cc[VMIN] 1;options.c_cc[VTIME] 1;/* 刷新缓冲区 */tcflush(fd, TCIFLUSH);/* 配置串口 */if((tcsetattr(fd, TCSANOW, options))!0){perror(com set error);return -1;}return 0;
}int open_port(const char *com)
{int fd;/* 打开串口 */fd open(com, O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);if (fd -1){/* 打开失败 */perror(open_port);}else{/* 设置为阻塞式读取 */fcntl(fd, F_SETFL, 0);}return (fd);
}int main(int argc, char **argv)
{int fd;int result;char buffer[64];if (argc ! 2){printf(Usage: \n);printf(%s /dev/ttySAC1 or other\n, argv[0]);return -1;}/* 打开串口设备 */fd open_port(argv[1]);if (fd 0){printf(open %s err!\n, argv[1]);return -1;}/* 设置串口设备 */result set_port(fd, 115200, 8, N, 1);if(result 0){printf(set port err!\n);return -1;}while(1){/* 读取串口接收到的数据 */result read(fd, buffer, sizeof(buffer));if(result 0){printf( read %d bytes\r\n, result);/* 通过串口发送数据 */result write(fd, buffer, result);}elseperror(NULL);}return 0;
}上机测试
根据原理图修改设备树主要是使能需要用到的串口然后编译设备树用新的设备树启动串口从这里下载代码并进行编译然后将编译得到的可执行程序拷贝到目标板的root目录中连接串口线到电脑在终端运行命令./uart_teat.out /dev/ttySTM2进行串口测试其中/dev/ttySTM2是串口设备文件名如下分别是串口测试软件输出和串口调试软件的截图
