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它以其簡(jiǎn)單、可靠和廣泛兼容性的特點(diǎn)，成為連接各種設(shè)備之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉蛄?p> 特別是在Linux操作系統(tǒng)環(huán)境下，串口通信的高效性和靈活性更是得到了充分的體現(xiàn)
本文將深入探討如何在Linux環(huán)境下進(jìn)行串口讀取數(shù)據(jù)，解鎖其背后的高效通信與數(shù)據(jù)處理能力，為您的項(xiàng)目提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持
一、串口通信基礎(chǔ) 串口通信，全稱為串行端口通信，是一種將數(shù)據(jù)按位順序傳輸?shù)耐ㄐ欧绞?p> 與并行通信相比，雖然其傳輸速度相對(duì)較慢，但所需線路少、成本低、連接簡(jiǎn)便，非常適合于長(zhǎng)距離或低速率的數(shù)據(jù)傳輸場(chǎng)景
串口通信的核心參數(shù)包括波特率（Baud Rate，即每秒傳輸?shù)谋忍財(cái)?shù)）、數(shù)據(jù)位（Data Bits）、停止位（Stop Bits）和校驗(yàn)位（Parity Bit），這些參數(shù)決定了數(shù)據(jù)傳輸?shù)母袷胶退俾?p> 在Linux系統(tǒng)中，串口設(shè)備通常被識(shí)別為`/dev/ttyS或/dev/ttyUSB`（對(duì)于USB轉(zhuǎn)串口設(shè)備）等文件
通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的文件操作接口，開(kāi)發(fā)者可以方便地對(duì)串口進(jìn)行配置和讀寫操作
二、Linux串口配置 在正式進(jìn)行串口讀取數(shù)據(jù)之前，正確配置串口參數(shù)是至關(guān)重要的
這包括設(shè)置波特率、字符大小、停止位、校驗(yàn)方式等
Linux提供了`termios`結(jié)構(gòu)體和相應(yīng)的API函數(shù)來(lái)完成這一任務(wù)
1.打開(kāi)串口： 使用`open`函數(shù)打開(kāi)串口設(shè)備文件，通常使用`O_RDWR`（讀寫模式）和`O_NOCTTY`（不將該設(shè)備作為進(jìn)程的控制終端）標(biāo)志
c int fd =open(/dev/ttyS0,O_RDWR |O_NOCTTY |O_SYNC); if(fd < { perror(open_port: Unable to open /dev/ttyS0 -); return -1; } 2.配置串口參數(shù)： 使用`tcgetattr`獲取當(dāng)前串口配置，然后修改`termios`結(jié)構(gòu)體中的相關(guān)字段，最后使用`tcsetattr`應(yīng)用新的配置
c struct termios tty; memset(&tty, 0, sizeof tty); if(tcgetattr(fd, &tty) != 0) { perror(tcgetattr); return -1; } cfsetospeed(&tty, B9600); // 設(shè)置輸出波特率 cfsetispeed(&tty, B9600); // 設(shè)置輸入波特率 tty.c_cflag= (tty.c_cflag & ~CSIZE) | CS8; // 8位數(shù)據(jù)位 tty.c_iflag &= ~IGNBRK; // 禁用忽略BREAK條件 tty.c_lflag = 0; // 非規(guī)范模式（raw input） tty.c_oflag = 0; // 原始輸出 tty.c_cc【VMIN】 = 1; // 讀取阻塞直到至少一個(gè)字符到達(dá) tty.c_cc【VTIME】 = 5; // 讀取超時(shí)為0.5秒（5個(gè)十分之一秒） tty.c_iflag &=~(IXON | IXOFF | IXANY); // 禁用軟件流控制 tty.c_cflag|= (CLOCAL | CREAD); // 啟用接收器，忽略調(diào)制解調(diào)器控制線 tty.c_cflag&= ~(PARENB | PARODD); // 無(wú)校驗(yàn)位 tty.c_cflag &= ~CSTOPB; // 1個(gè)停止位 tty.c_cflag &= ~CRTSCTS; // 禁用硬件流控制 if(tcsetattr(fd, TCSANOW, &tty) != 0) { perror(tcsetattr); return -1; } 三、串口數(shù)據(jù)讀取 配置完成后，即可開(kāi)始從串口讀取數(shù)據(jù)
Linux提供了多種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)這一功能，其中最常用的是`read`函數(shù)和`termios`的非阻塞/異步IO模式
1.阻塞讀取： 使用`read`函數(shù)從串口讀取數(shù)據(jù)，默認(rèn)情況下，`read`會(huì)阻塞直到有數(shù)據(jù)可讀或發(fā)生錯(cuò)誤
c charbuf【255】; int n =read(fd, buf, sizeof buf); if(n > { buf【n】 = 0; // 確保字符串以null結(jié)尾 printf(Read %d bytes: %s , n, buf); } else if(n == { printf(EOF ); }else { perror(read); } 2.非阻塞讀取： 通過(guò)將串口設(shè)置為非阻塞模式，可以立即返回讀取結(jié)果，即使沒(méi)有數(shù)據(jù)可讀也不會(huì)阻塞
這通常通過(guò)`fcntl`函數(shù)設(shè)置文件描述
