Linux下C++实现简单串口通信编程示例

Linux C++ 简单串口通信涉及在Linux环境下使用C++编程语言进行串行通信。串口通信是一种常见的数据传输方式，广泛应用于嵌入式系统、计算机外设之间的通信等场景。Linux作为一个多用户、多任务的类Unix操作系统，提供了丰富的串口通信接口和工具，使得开发串口通信程序变得相对简单。 在Linux环境下，串口通常被称为 tty 设备，例如 /dev/ttyS0、/dev/ttyUSB0 等。在本例中，我们将通过C++语言来编写一个简单的串口通信程序，实现本机串口的数据发送和接收。 首先，需要了解Linux下的串口编程API，主要包括termios结构体、tcgetattr()、tcsetattr()、tcflush()、tcdrain()、tcflow()等函数。这些函数允许程序配置串口参数，如波特率、数据位、停止位、校验位等，并且可以控制串口的读写行为。 程序的核心流程大致如下： 1. 打开串口：使用open函数打开指定的串口设备文件。 2. 获取串口属性：利用tcgetattr函数读取当前串口的配置。 3. 配置串口属性：修改termios结构体中的相关字段来设置所需的串口参数。 4. 设置串口属性：通过tcsetattr函数将修改后的参数设置回串口。 5. 写入数据：使用write函数向串口写入数据。 6. 读取数据：使用read函数从串口读取数据。 7. 关闭串口：完成通信后，使用close函数关闭串口设备。 在编写代码时，通常需要包含以下几个头文件： ```cpp #include <stdio.h> // 标准输入输出定义 #include <stdlib.h> // 标准函数库定义 #include <unistd.h> // Unix 标准函数定义 #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <fcntl.h> // 文件控制定义 #include <termios.h> // POSIX 终端控制定义 ``` 而termios结构体是控制串口通信的关键结构体，包含了诸如输入模式、输出模式、控制模式、本地模式等参数。通过修改这些参数，可以控制串口的行为，例如： ```cpp struct termios tty; tcgetattr(fd, &tty); // 获取当前串口设置 tty.c_cflag |= (CLOCAL | CREAD); // 设置为非规范模式，启用接收器 cfsetispeed(&tty, B9600); // 设置输入波特率 cfsetospeed(&tty, B9600); // 设置输出波特率 tcsetattr(fd, TCSANOW, &tty); // 应用新设置 ``` 以上代码段展示了如何使用tcgetattr和tcsetattr函数来获取和设置串口属性。在设置波特率时，需要指定输入和输出波特率。 接下来是数据的发送和接收。通常情况下，数据发送使用write函数，数据接收使用read函数，示例如下： ```cpp write(fd, buffer, size); // 将buffer中的数据写入串口 read(fd, buffer, size); // 从串口读取数据到buffer ``` 其中fd代表串口文件描述符，buffer代表数据缓冲区，size代表发送或接收的数据大小。 在进行串口通信编程时，必须考虑到各种可能的错误情况，并做好相应的错误处理。此外，由于串口编程涉及硬件操作，需要有相应的权限，因此可能需要程序具有root权限，或者确保设备文件有正确的权限设置。 最后，要说明的是，在本机进行串口通信时，可能需要通过其他串口转接设备将本机的COM口与其他设备连接，这在一些嵌入式开发或硬件测试中是常见的。开发前要确保所有的物理连接都是正确的，且硬件设备已经正确配置。 在Linux下使用C++实现串口通信是一个典型的系统编程任务，需要对Linux系统编程有一定的了解，同时也需要掌握C++的文件操作和串口通信知识。通过本例的简单程序，我们可以建立一个基础的串口通信应用，并在此基础上进一步学习和探索更复杂的串口通信协议与应用。