ubuntu - 在 ubuntu 中，我无法从 C 程序中通过 USB 串行端口发送两字节命令

Question

我想用 C 或 C++ 编写一个程序来控制通过 USB 串行设备连接的索尼相机(Applied Logic USB 到 LANC [0600])在我的 Virtual Box guest 操作系统 Ubuntu 12.04 上运行。

通过 putty，我可以成功地向相机发送命令，它会适本地响应放大和缩小。当我尝试在 C 程序中模仿相同的行为时(甚至从命令行 echo -en '\x28\x3b' >/dev/ttyUSB0)，我没有收到来自相机的响应.

执行以下命令后，nwritten 等于2 并且buf 包含我发送的命令，因此它似乎可以正常工作，但又是相机没有反应。

unsigned char cmd[2];
//cmd[0] = 0x28;
//cmd[1] = 0x39; // zoom out
cmd[0] = 0x28;
cmd[1] = 0x3b; // zoom out
int nwritten = write (fd, cmd, 2);

.. sleeping...

char buf [100];
int n = read (fd, buf, sizeof buf);  // read up to 100 characters if ready to read

putty中串口通信的设置是:

/dev/ttyUSB0
9600 baud
Data bits: 8
Stop bits: 1
Parity: NONE
Flow Control:  XON/XOFF

我尝试在代码中匹配这些，但不确定是否成功。

关于设备的其他信息:

$ lsusb
Bus 001 Device 001: ID 1d6b:0001 Linux Foundation 1.1 root hub
Bus 001 Device 002: ID 80ee:0021 VirtualBox USB Tablet
Bus 001 Device 003: ID 0403:6001 Future Technology Devices International, Ltd FT232 USB-Serial (UART) IC

$ dmesg | grep FTDI
my output:
[22531.630601] USB Serial support registered for FTDI USB Serial Device
[22531.630628] ftdi_sio 1-2:1.0: FTDI USB Serial Device converter detected
[22531.651525] usb 1-2: FTDI USB Serial Device converter now attached to ttyUSB0
[22531.651564] ftdi_sio: v1.6.0:USB FTDI Serial Converters Driver

Answer 1

以下是 *nix 上串行 I/O 的一般概述，以及一些针对您的情况的注释:

在 Linux/Unix 中，使用 C/C++ 设置串行端口可能很困难，因为可用的选项很多。现在通常使用 termios 库来设置所有这些参数。 I've found this guide on serial I/O helpful whenever I need to use a serial port in a C program .许多配置参数来自旧时代，当时人们使用物理计算机终端(例如谷歌 VT100)，其中每个模型需要在 RS-232(或类似)接口(interface)上略有不同的配置。其他通常不相关的参数来自电话系统上使用的接口(interface)音频调制解调器时代。

您需要做出的第一个也是最重要的配置决定是您是否应该将串行端口设置为在规范 或非规范 模式下运行。使用哪个取决于您正在通话的设备。

简而言之，规范模式适用于行为类似于终端的设备，您可以在其中键入一行文本，必要时使用 Backspace 进行更正，然后使用 Enter 或 Return 提交 shell 执行的行。

另一方面，非规范模式更适合二进制数据，其中表示换行符和控制字符的字节没有特殊含义。

既然我假设您只会写入您的相机，那么您可能只想向相机发送一堆字节而不用担心线路或其他任何事情。 However I looked up the manual for your USB-LANC adaptor and it states that each command should be followed by the enter key ，因此使用规范或非规范模式完全取决于您。

您需要做出的另一个决定是使用阻塞还是非阻塞 I/O。阻塞 I/O 意味着当调用 read() 和 write() 函数时，您在该指令处编程“阻塞”，直到 read() 或 write() 完成。非阻塞意味着 read() 和 write() 立即返回并且您的代码继续运行，I/O 操作在后台继续。如果非阻塞 I/O 出现问题，操作系统会(随时)异步通知您的程序。

阻塞 I/O 从根本上说更易于编写，但并不总能像非阻塞 I/O 那样执行。在你的情况下(一个简单的程序)，你应该使用阻塞 I/O。使用阻塞或非阻塞模式的决定是在打开设备时做出的，但可以随时更改。警告:某些串行端口必须首先作为非阻塞设备打开，然后再转换为阻塞设备。原因是设备将阻塞 open()，等待调制解调器就绪信号。以非阻塞方式打开设备可以有效地绕过它。

最后，您必须配置波特率、奇偶校验和起始/停止位。关于 UART 的维基百科文章对此做了很好的描述。您已经拥有 PuTTY 配置中的设置。

这是一个玩具程序(可使用 gcc 编译)说明如何使用 termios 库使用您的设置在规范模式下设置串行设备。您应该编写一个函数，将 COMMAND 映射到您的相机使用的“字符代码”。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <termios.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>

static const speed_t DEFAULT_BAUD = B9600;

int usage(const char* progName)
{
    printf("%s PATH_TO_SERIAL_PORT COMMAND\n", progName);
    printf("Valid COMMAND:\n");
    printf("zoomO\n");
    printf("zoomI\n");
    exit(1);
}

int main(int argc, char **argv)
{
    struct termios terminalConfig;
    struct termios checkConfig;
    const char* progName = argv[0];
    const char* devicePath;
    const char* command;
    int deviceDescriptor;
    int flags;

    if (argc < 3) usage(progName);

    devicePath = argv[1];
    command = argv[2];

    // Open for read/write, process is not controlled by the serial device
    // (prevents spurious ^Cs, etc from killing us) and we open nonblocking
    // to avoid waiting for the data carrier detect (DCD) signal which can
    // doesn't exist and can cause blocking on some devices
    deviceDescriptor = open(devicePath, O_RDWR|O_NOCTTY|O_NONBLOCK);
    if (deviceDescriptor < 0 || !isatty(deviceDescriptor))
    {
        printf("Error opening serial port\n");
        exit(1);
    }

    // Set back to blocking I/O
    flags = fcntl(deviceDescriptor, F_GETFL); // Read current flags
    flags &= ~O_NONBLOCK; // Modify for blocking
    if (fcntl(deviceDescriptor, F_SETFL, flags) == -1) exit(1); // Check for error

    // Get the current configuration
    tcgetattr(deviceDescriptor, &terminalConfig);

    // Non-canonical (raw) mode. For canonical mode use
    // terminalConfig.c_lflag |= (ICANON | ECHO | ECHOE)
    cfmakeraw(&terminalConfig);
    terminalConfig.c_cflag |= CLOCAL|CREAD; // No carrier detect/enable rx
    terminalConfig.c_cflag &= ~CRTSCTS; // Disable rts/cts lines

    // Set speed to default baud
    cfsetispeed(&terminalConfig, DEFAULT_BAUD); // in speed
    cfsetospeed(&terminalConfig, DEFAULT_BAUD); // out speed

    // Clear the line before setting config
    tcflush(deviceDescriptor, TCIOFLUSH);

    // Set our config
    tcsetattr(deviceDescriptor, TCSANOW, &terminalConfig);
    // Check it back to see if it worked (tcsetattr doesn't return a meaningful value)
    tcgetattr(deviceDescriptor, &checkConfig);
    // This might be a little harsh, we'll find out in practice
    if (memcmp(&terminalConfig, &checkConfig, sizeof(terminalConfig)) != 0) exit(1);

    // Write command to port (write a function to map commands to byte codes)
    // Don't forget to add a '\n' and possibly a '\r' after the character code!
    write(deviceDescriptor, command, strlen(command));
    // Block until sent. Not too useful here, but can be when you must complete the send
    // before proceeding..
    tcdrain(deviceDescriptor);

    // Close the device
    close(deviceDescriptor);

    return 0;
}

一些附加说明:在现代系统中，默认的奇偶校验和字设置已经是 8N1，所以我将其保留为默认值。在其他系统上可能有所不同。函数 cfmakeraw()、cfsetispeed 和 cfsetospeed() 是包含在 termios 中的助手，我强烈建议您使用它们。否则，您必须手动清除/设置标志 int 中的位，这并不难，但可能会很困惑。

祝你好运!附言这是我在 StackOverflow 上的第一篇文章，希望对其他人也有用!