嵌入式串行端口程序设计实验.doc

2.3 串行端口程序设计 一、实验目的 ? 了解在 linux 环境下串行程序设计的基本方法。 ? 掌握终端的主要属性及设置方法，熟悉终端 I /O 函数的使用。 ? 学习使用多线程来完成串口的收发处理。 二、实验内容 读懂程序源代码， 学习终端 I /O 函数的使用方法，学习将多线程编程应用到串口的接收 和发送程序设计中。 三、预备知识 ? 有 C 语言基础。 ? 掌握在 Linux 下常用编辑器的使用。 ? 掌握 Makefile 的编写和使用。 ? 掌握 Linux 下的程序编译与交叉编译过程 四、实验设备及工具 硬件：UP-TECH S2410/P270 DVP 嵌入式实验平台、PC 机 Pentium 500 以上, 硬盘 10G 以上。 软件：PC 机操作系统 REDHAT LINUX 9.0＋MINICOM＋ARM-LINUX 开发环境  五、实验原理 异步串行 I /O 方式是将传输数据的每个字符一位接一位(例如先低位、后高位)地传送。数 据的各不同位可以分时使用同一传输通道，因此串行 I／O 可以减少信号连线，最少用一对 线即可进行。接收方对于同一根线上一连串的数字信号，首先要分割成位，再按位组成字 符。为了恢复发送的信息，双方必须协调工作。在微型计算机中大量使用异步串行 I／O 方式，双方使用各自的时钟信号，而且允许时钟频率有一定误差，因此实现较容易。但是 由于每个字符都要独立确定起始和结束(即每个字符都要重新同步)，字符和字符间还可能 有长度不定的空闲时间，因此效率较低。 图 2.3.1 串行通信字符格式 图 2.3.1 给出异步串行通信中一个字符的传送格式。开始前，线路处于空闲状态，送出连 续“1”。传送开始时首先发一个“０”作为起始位，然后出现在通信线上的是字符的二进制编 码数据。每个字符的数据位长可以约定为 5 位、6 位、7 位或 8 位，一般采用 ASCII 编码。 后面是奇偶校验位，根据约定，用奇偶校验位将所传字符中为“1”的位数凑成奇数个或偶数 个。也可以约定不要奇偶校验，这样就取消奇偶校验位。最后是表示停止位的“1”信号，这 个停止位可以约定持续 1 位、1.5 位或 2 位的时间宽度。至此一个字符传送完毕，线路又 进入空闲，持续为“1”。经过一段随机的时间后，下一个字符开始传送才又发出起始位。每 一个数据位的宽度等于传送波特率的倒数。微机异步串行通信中，常用的波特率为 50，95， 110，150，300，600，1200，2400，4800，9600 等。 接收方按约定的格式接收数据，并进行检查，可以查出以下三种错误： z 奇偶错：在约定奇偶检查的情况下，接收到的字符奇偶状态和约定不符。 z 帧格式错：一个字符从起始位到停止位的总位数不对。 z 溢出错：若先接收的字符尚未被微机读取，后面的字符又传送过来，则产生溢出错。 每一种错误都会给出相应的出错信息，提示用户处理。一般串口调试都使用空的  MODEM 连接电缆，其连接方式如下： 图 2.3.2 实用 RS-232C 通讯连线 六、程序分析 Linux 操作系统从一开始就对串行口提供了很好的支持，为进行串行通讯提供了大量的函 数，我们的实验主要是为掌握在 Linux 中进行串行通讯编程的基本方法。本实验的程序流 程图如下：   本实验的代码如下： 图 2.3.3 串口通讯实验流程图  #include termios.h #include stdio.h #include unistd.h #include fcntl.h #include sys/signal.h #include pthread.h #define BAUDRATE B115200 #define COM1 /dev/ttyS0 #define COM2 /dev/ttyS1 #define ENDMINITERM 27 /* ESC to quit miniterm */ #define FALSE 0 #define TRUE 1  volatile int STOP=FALSE; volatile int fd; void child_handler(int s) { printf(stop!!!\n); STOP=TRUE; } /*--------------------------------------------------------*/ void* keyboard(void * data) { int c; for (;;){ c=getchar(); if( c== ENDMINITERM){ STOP=TRUE; break ; } } return NULL; } /*-------------------