c - 如何在 Linux 上正确设置串口通信

Question

我正在尝试从 FPGA 板上读取数据或向其中写入数据。开发板本身带有一个驱动程序，只要插入开发板，它就会创建一个名为 ttyUSB0 的终端设备。在 FPGA 上，实现了一个异步接收器和发送器，它们似乎可以正常工作。

但是，C 端似乎存在问题。我一直在使用一些测试 vector 来测试 FPGA 是否正在输出正确的信息。我注意到了一些事情:

1. 设备有时无法正常打开
2. 有时会出现获取或设置终端属性失败的情况。
3. 读取有时是非阻塞的，并且不会检索到正确的值。

下面是我如何设置终端和文件描述符选项。其中大部分取自此处:http://slackware.osuosl.org/slackware-3.3/docs/mini/Serial-Port-Programming

关于程序可能失败的原因的任何建议或评论都会非常有帮助。

#include <stdio.h>   // Standard input/output definitions
#include <string.h>  // String function definitions
#include <unistd.h>  // UNIX standard function definitions
#include <fcntl.h>   // File control definitions
#include <errno.h>   // Error number definitions
#include <termios.h> // POSIX terminal control definitions

int open_port(void){

    int fd;    // File descriptor for the port
    fd = open("/dev/ttyUSB0", O_RDWR | O_NOCTTY);

    if (fd == -1){
        fprintf(stderr, "open_port: Unable to open /dev/ttyUSB0 %s\n",strerror(errno));
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    return (fd);
}

int main(void){

    int fd = 0;              // File descriptor
    struct termios options;  // Terminal options

    fd = open_port();    // Open tty device for RD and WR

    fcntl(fd, F_SETFL);            // Configure port reading
    tcgetattr(fd, &options);       // Get the current options for the port
    cfsetispeed(&options, B230400);    // Set the baud rates to 230400
    cfsetospeed(&options, B230400);

    options.c_cflag |= (CLOCAL | CREAD);    // Enable the receiver and set local mode
    options.c_cflag &= ~PARENB;             // No parity bit
    options.c_cflag &= ~CSTOPB;             // 1 stop bit
    options.c_cflag &= ~CSIZE;              // Mask data size
    options.c_cflag |=  CS8;                // Select 8 data bits
    options.c_cflag &= ~CRTSCTS;            // Disable hardware flow control  

    // Enable data to be processed as raw input
    options.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO | ISIG);

    // Set the new attributes
    tcsetattr(fd, TCSANOW, &options);

    ////////////////////////////////////
    // Simple read and write code here//
    ////////////////////////////////////

    // Close file descriptor & exit
    close(fd)
    return EXIT_SUCCESS
}  

更新我已经根据第一个答案修改了我的代码。这就是我现在拥有的:

#include <errno.h>      // Error number definitions
#include <stdint.h>     // C99 fixed data types
#include <stdio.h>      // Standard input/output definitions
#include <stdlib.h>     // C standard library
#include <string.h>     // String function definitions
#include <unistd.h>     // UNIX standard function definitions
#include <fcntl.h>      // File control definitions
#include <termios.h>    // POSIX terminal control definitions

// Open usb-serial port for reading & writing
int open_port(void){

    int fd;    // File descriptor for the port
    fd = open("/dev/ttyUSB0", O_RDWR | O_NOCTTY);

    if (fd == -1){
        fprintf(stderr, "open_port: Unable to open /dev/ttyUSB0 %s\n",strerror(errno));
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    return fd;
}

int main(void){

    int              fd = 0;     // File descriptor
    struct termios   options;    // Terminal options
    int              rc;         // Return value

    fd = open_port();            // Open tty device for RD and WR

    // Get the current options for the port
    if((rc = tcgetattr(fd, &options)) < 0){
        fprintf(stderr, "failed to get attr: %d, %s\n", fd, strerror(errno));
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // Set the baud rates to 230400
    cfsetispeed(&options, B230400);

    // Set the baud rates to 230400
    cfsetospeed(&options, B230400);

    cfmakeraw(&options);
    options.c_cflag |= (CLOCAL | CREAD);   // Enable the receiver and set local mode
    options.c_cflag &= ~CSTOPB;            // 1 stop bit
    options.c_cflag &= ~CRTSCTS;           // Disable hardware flow control
    options.c_cc[VMIN]  = 1;
    options.c_cc[VTIME] = 2;

    // Set the new attributes
    if((rc = tcsetattr(fd, TCSANOW, &options)) < 0){
        fprintf(stderr, "failed to set attr: %d, %s\n", fd, strerror(errno));
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    ////////////////////////////////
        // Simple Read/Write Code Here//
        ////////////////////////////////

    // Close file descriptor & exit
    close(fd);
    return EXIT_SUCCESS;
} 

澄清一下，接收器和发送器使用 8 个数据位、1 个停止位且没有奇偶校验位。

Answer 1

我更喜欢 Serial Programming Guide for POSIX Operating Systems .

您应该删除 fcntl(mainfd, F_SETFL) 语句，因为它不是必需的且实现不正确(F_GETFL 之前未完成且缺少第三个参数)。

尝试使用 cfmakeraw设置非规范模式，因为您的初始化代码不完整:

options->c_iflag &= ~(IGNBRK | BRKINT | PARMRK | ISTRIP
        | INLCR | IGNCR | ICRNL | IXON);
options->c_oflag &= ~OPOST; 

对于非规范模式，还需要定义

options.c_cc[VMIN]  = 1;
options.c_cc[VTIME] = 2;

1 和 2 只是建议值。

在所有 系统调用后添加返回状态测试。

rc = tcgetattr(mainfd, &options);
if (rc < 0) {
    printf("failed to get attr: %d, %s\n", mainfd, strerror(errno));
    exit (-3);
}

尝试使用较慢的波特率(例如 115200 甚至 9600)进行测试。