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    Linux系统下UART接口调用指南
    linux调用uart

    栏目:技术大全 时间:2024-11-21 18:13



    Linux下UART调用的深度解析 在嵌入式系统开发中,UART(通用异步收发传输器)扮演着至关重要的角色

        它不仅是一种标准的串行通信协议,更是Linux操作系统中设备间数据传输的核心机制之一

        本文将深入探讨Linux下UART调用的具体实现、注意事项以及常见问题的解决方案,帮助开发者更好地理解和应用这一技术

         一、UART概述 UART,全称为Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,即通用异步收发传输器,是一种用于异步串行通信的硬件接口

        在Linux系统中,UART设备被归类为tty设备的一部分,属于tty驱动的实现范畴

        UART的通信原理相对简单,通过发送和接收引脚(TX和RX),以特定的波特率传输数据

         在Linux内核中,UART驱动的实现包含驱动抽象层和硬件实现层

        驱动抽象层提供了一套API供硬件实现层使用,这些API包括注册/释放UART驱动、添加/移除UART端口/设备、端口挂起和恢复、读写操作等

        硬件实现层则负责具体的硬件操作,如端口的物理配置、中断处理等

         二、UART数据结构及核心API 在Linux UART驱动中,有几个重要的数据结构,它们共同构成了UART驱动的核心框架

         1.uart_driver:这是UART的私有驱动结构,包含了tty_driver相同的变量以及UART相关的变量

        uart_driver结构定义了驱动名称、设备名称、主设备号、次设备号、串口设备数等基本信息,并关联了tty_driver结构,用于描述tty驱动

         2.uart_port:该结构用于描述串口端口的物理信息,如I/O端口或I/O内存地址、FIFO大小、端口类型、串口时钟等

        uart_port结构是UART硬件操作的基础,包含了大量的控制方法和状态信息

         UART驱动抽象层提供了一系列核心API,供硬件实现层使用

        这些API包括: - uart_register_driver:注册UART驱动,为uart_driver分配资源,并初始化tty_driver结构

         - uart_unregister_driver:释放UART驱动,释放分配的资源

         - uart_add_one_port:添加一个UART端口/设备,配置端口信息,并注册tty设备

         - uart_remove_one_port:移除一个UART端口/设备,释放相关资源

         - uart_suspend_port和uart_resume_port:分别用于挂起和恢复UART端口

         - uart_write_wakeup和uart_insert_char:用于UART的读写操作

         三、Linux下UART调用实例 在Linux系统中,UART设备的文件通常位于/dev目录下,如/dev/ttyS0、/dev/ttyS1等(对于USB转串口设备,可能是/dev/ttyUSB0、/dev/ttyUSB1等)

        通过标准的文件操作接口(如open、read、write、close等),开发者可以在用户空间对UART设备进行读写操作

         以下是一个简单的UART通信示例,展示了如何在Linux下使用C语言进行UART设备的读写操作

         include include include include include include include int open_port(constchar port) { int fd; struct termios options; // 打开串口设备 fd = open(port, O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY); if(fd == -{ perror(open_port: Unable to open serial port); return -1; } // 配置串口参数 tcgetattr(fd, &options); cfsetispeed(&options, B115200); // 设置输入波特率 cfsetospeed(&options, B115200); // 设置输出波特率 options.c_cflag|= (CLOCAL | CREAD); // 允许本地使用串口,并允许从串口读取数据 options.c_cflag &= ~PARENB; // 禁用奇偶校验 options.c_cflag &= ~CSTOPB; // 使用一个停止位 options.c_cflag &= ~CSIZE; // 清除字符长度位掩码 options.c_cflag |= CS8; // 设置8位数据位 options.c_cflag &= ~CRTSCTS; // 禁用硬件流控制 tcsetattr(fd, TCSANOW, &options); // 应用配置 return fd; } int main() { int fd; charbuf【255】; int n; // 打开串口设备 fd = open_port(/dev/ttyUSB0); if