Linux 下ARM 和单片机的串口通信设计.doc

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1、Linux下ARM和单片机的串口通信设计　摘要： 介绍Linux环境下串口通信的设计方法和步骤，并介绍了ARM9 微处理器s3c2440在Linux下和C8051Fxxx系列单片机进行串行通信的设计方法，给出了硬件连接和通信程序流程图。该方法可靠、实用，适用于大多数LinuxARM和单片机串口通信的场合。　　关键词： Linux;ARM;单片机；串口通信　　0引言　　数据采集系统中由于单片机侧重于控制，数据处理能力较弱，对采集的数据进行运算处理比较繁琐，如果通过串口与上位机通信，利用上位机强大的数据处理能力和友好的控制界面对数据进行处理和显示则可以提高设计效率。串口通信以其简单的硬件连接，成熟

2、的通信协议，成为上下位机之间通信的首选。移植了Linux操作系统的s3c2440可以在Linux环境下操作串口，降低了串口操作的难度，可以使开发者集中精力开发大规模的应用程序，而不必在操作底层设计上耗费时间。　　1硬件连接　　s3c2440是三星公司生产的基于ARM9核的处理器，采用3.3V电压供电；C8051Fxxx系列单片机是美国CYGNAL公司推出的与8051兼容的高性能高速单片机，采用3.3V电压供电。两者供电电压相同，所以进行串行口通信时不需要进行电平转换。硬件连接采用最常用的TXD,RXD,GND三线连接方式。注意采用交叉连接方式，即TXDRXD,RXDTXD.　　2Linux

3、下串口通信　　2.1Linux下串口设备描述　　s3c2440上移植了Linux2.6.32操作系统，加载了s3c2440的串口驱动程序，通过Linux提供的串口操作函数和文件操作函数把对串口的操作等同于文件操作，降低了串口的操作难度，提高了效率。在程序中设备和文件都是通过文件描述符来操作的，文件描述符在Linux内核中是一个非负整数。Linux设备文件都存放在“/dev”目录下，串口也不例外，在/dev中可以找到串口对应的设备文件，本文对应的串口1的设备文件路径是“/dev/ttySAC1”.　　2.2Linux下串口通信程序设计　　串口通信需要设置一些参数，如波特率、数据位、停止位，输入输

4、出方式等。这些参数都存在于Linux提供的termios结构中，该结构是Linux系统用于查询和操作各个终端的一个标准接口，定义在头文件中，如下所示：　　structtermios{tcflag_tc_iflag;/*输入标志*/tcflag_tc_oflag;/*输出标志*/tcflag_tc_cflag/*控制标志*/tcflag_tc_lflag/*本地标志*/cc_tc_cc[NCCS];/*控制特性*/};Linux串口通信步骤可分为以下三步，操作流程如图1所示。图1　　第一步：打开串口调用open（）函数打开串口设备文件，若出错则返回-1,成功则返回文件句柄

5、。　　#defineUART1/dev/ttySAC1intfd;fd=open（“UART1”,O_RDWR）/*以可读可写方式打开串口设备*/第二步：设置串口属性函数tcsetattr（）可以设置串口的结构属性，tcgetatt（）可以得到串口的结构属性。在termios结构中，？&=s?最重要的是c_cflag,用户通过对其进行赋值可以实现串口波特率、数据位、停止位、奇偶校验位等参数的设置。c_cc数组中的两个变量VMIN和VTIME判断是否返回输入，c_cc[VTIME]设定字节输入时间计时器，c_cc[VMIN]设定满足读取功能的最低接收字节数。这两个变量的值要设定合理，才能保证串口

6、的通信成功率。　　intset_attr（intfd）{structtermiosnewtio,oldtio;tcgetattr（fd,&oldtio）;cfsetispeed（&newtio,B9600）;/*设置读波特率为9600*/cfsetospeed（&newtio,B9600）;/*设置写波特率为9600*/memset（&newtio,0,sizeof（newtio））；newtio.c_cflag=CS8

7、CREAD;/*设置数据位为8位并且使能接收*/newtio.c_cflag&=~PARENB;/*不进行奇偶校验*/newtio.c_cflag&=~CSTOPB;/*1位

8、停止位*/newtio.c_cc[VMIN]=1;/*当接收到一个字节数据就读取*/newtio.c_cc[VTIME]=0;/*不使用计时器*/tcflush（fd,TCIOFLUSH）;/*刷清输入输出缓冲区*/tcsetattr（fd,TCSANOW,&newtio）/*使设置的终端属性立即生效*/}　　第三步：串口读写，串口关闭设置完通信参数后，就可以用标准的文件读写命令read（）和wr