深入浅出串口编程:C语言源码实例解析
在嵌入式系统和计算机通信领域,串口通信因其简单、可靠的特点而被广泛应用。本文将深入浅出地介绍串口编程,并通过C语言源码实例解析,帮助读者更好地理解和掌握串口编程的技巧。
一、串口通信简介
串口通信(Serial Communication)是一种串行数据传输方式,即数据按位顺序传输,通常通过串行通信接口实现。串口通信广泛应用于嵌入式设备、工业控制、数据采集等领域。
串口通信的主要特点如下:
1.简单易用:串口通信接口标准统一,使用方便; 2.可靠性高:串口通信的数据传输速率较低,但数据传输质量较高; 3.成本低:串口通信接口简单,成本较低。
二、C语言串口编程基础
C语言是嵌入式系统开发中常用的编程语言,下面介绍C语言串口编程的基础知识。
1.串口接口
串口接口通常分为两种:RS-232和RS-485。本文以RS-232为例进行介绍。
RS-232接口包括以下信号线:
- TXD:发送数据;
- RXD:接收数据;
- RTS:请求发送;
- CTS:清除发送;
- GND:地线。
2.串口编程库
在Windows系统中,常用的串口编程库有Windows API和Win32 API。在Linux系统中,常用的串口编程库有termios和POSIX。
3.串口编程步骤
(1)打开串口设备:使用open()函数打开串口设备,例如“/dev/ttyS0”; (2)配置串口参数:使用fcntl()或tcsetattr()函数设置串口参数,如波特率、数据位、停止位、校验位等; (3)读写串口数据:使用read()或write()函数读写串口数据; (4)关闭串口设备:使用close()函数关闭串口设备。
三、C语言串口编程实例
下面以Windows系统中使用Win32 API库进行串口编程为例,展示一个简单的串口数据接收与发送程序。
`c
include <windows.h>
int main() { // 打开串口设备 HANDLE hSerial = CreateFile("COM1", GENERICREAD | GENERICWRITE, 0, NULL, OPENEXISTING, FILEATTRIBUTENORMAL, NULL); if (hSerial == INVALIDHANDLE_VALUE) { return 1; }
// 设置串口参数
DCB dcbSerialParams = {0};
dcbSerialParams.DCBlength = sizeof(dcbSerialParams);
if (!GetCommState(hSerial, &dcbSerialParams)) {
return 1;
}
dcbSerialParams.BaudRate = CBR_9600;
dcbSerialParams.ByteSize = 8;
dcbSerialParams.StopBits = ONESTOPBIT;
dcbSerialParams.Parity = NOPARITY;
if (!SetCommState(hSerial, &dcbSerialParams)) {
return 1;
}
// 设置超时
COMMTIMEOUTS timeouts = {0};
timeouts.ReadIntervalTimeout = 50;
timeouts.ReadTotalTimeoutConstant = 50;
timeouts.ReadTotalTimeoutMultiplier = 10;
timeouts.WriteTotalTimeoutConstant = 50;
timeouts.WriteTotalTimeoutMultiplier = 10;
if (!SetCommTimeouts(hSerial, &timeouts)) {
return 1;
}
// 读取串口数据
char buffer[64];
DWORD bytesRead;
while (1) {
if (ReadFile(hSerial, buffer, sizeof(buffer), &bytesRead, NULL) == TRUE) {
// 处理接收到的数据
for (DWORD i = 0; i < bytesRead; i++) {
// 发送数据到串口
WriteFile(hSerial, &buffer[i], 1, &bytesRead, NULL);
}
}
}
// 关闭串口设备
CloseHandle(hSerial);
return 0;
}
`
四、总结
本文以C语言串口编程为例,介绍了串口通信的基本概念、编程库、编程步骤和实例。通过阅读本文,读者可以对串口编程有一个较为全面的认识,并能够编写简单的串口通信程序。在实际应用中,读者可以根据自己的需求对串口编程进行进一步的研究和拓展。