c++ - Linux 串行读取 block minicom

Question

我正在尝试从 BeagleBone Black 上的串行端口 (/dev/ttyS4) 读取数据，但我认为(？)这通常适用于所有 Linux 设备。

目前我可以设置minicom，波特率为9600，数据为8N1，可以正确从串口读取。但是，如果我尝试直接 cat/dev/ttyS4，我的终端中不会显示任何内容。我的代码也执行此操作，并返回一个 Resource temporary unavailable 错误，我怀疑这是 cat 命令发生的情况。

如果我运行 stty -F/dev/ttyS4，我会得到以下输出(据我所知，这与我的 minicom 设置一致) :

speed 9600 baud; line = 0;
intr = <undef>; quit = <undef>; erase = <undef>; kill = <undef>; eof = <undef>; start = <undef>; stop = <undef>; susp = <undef>; rprnt = <undef>; werase = <undef>; lnext = <undef>; flush = <undef>;
-brkint -imaxbel
-opost -onclr
-isig -iexten -echo -echoe -echok -echoctl -echoke

一个有趣的注意事项是，当我打开 minicom 时，如果我启动我的程序，minicom 将停止打印任何内容，即使我停止我的程序也会保持这种状态。我需要再次打开串口设置(Ctrl-A，P)并关闭它以便minicom恢复工作(看起来什么都没有改变了)。

我的代码如下:

int main() {
    std::cout << "Starting..." << std::endl;

    std::cout << "Connecting..." << std::endl;
    int tty4 = open("/dev/ttyS4", O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);
    if (tty4 < 0) {
        std::cout << "Error opening serial terminal." << std::endl;
    }

    std::cout << "Configuring..." << std::endl;
    struct termios oldtio, newtio;
    tcgetattr(tty4, &oldtio);   // save current serial port settings
    bzero(&newtio, sizeof(newtio)); // clear struct for new settings

    newtio.c_cflag = B9600 | CS8 | CREAD | CLOCAL;
    newtio.c_iflag = IGNPAR | ICRNL;
    newtio.c_oflag = 0;
    newtio.c_lflag = ICANON;

    tcflush(tty4, TCIFLUSH);
    tcsetattr(tty4, TCSANOW, &newtio);

    std::cout << "Reading..." << std::endl;
    while (true) {
        uint8_t byte;
        int status = read(tty4, &byte, 1);
        if (status > 0) {
            std::cout << (char)byte;
        } else if (status == -1) {
            std::cout << "\tERROR: " << strerror(errno) << std::endl;
        }
    }

    tcsetattr(tty4, TCSANOW, &oldtio);
    close(tty4);
}

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编辑:按照 Adafruit 的 BeagleBone 使用 python 的教程，我已经让串口正常工作(在 python 中)。在这一点上，我确定我做错了什么；问题是什么。我更喜欢使用 C++ 而不是 python，所以让它工作会很棒。

Answer 1

您的程序以非阻塞模式打开串行终端。

   int tty4 = open("/dev/ttyS4", O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);

非阻塞 I/O，尤其是读取操作，需要在程序中进行额外的特殊处理。由于您忽略了提及此模式，并且您的程序无法正确处理此模式，因此这可能被视为一个错误。

要么从 open() 调用中删除 O_NDELAY 选项，要么插入一个 fcntl(tty4, F_SETFL, 0) 语句以恢复原状到阻塞模式。

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My code also does this, and returns a Resource temporarily unavailable error,

这是一个 EAGAIN 错误，与非阻塞 read() 一致。
手册页描述了当“文件描述符......已被标记为非阻塞(O_NONBLOCK)，并且读取将阻塞”时会发生此错误。
read() 系统调用“会阻塞”，因为没有数据可以满足读取请求。

如果你坚持使用非阻塞模式，那么你的程序必须能够应对这种情况，这不是错误，而是一种临时/暂时状态。
但阻塞模式是多任务系统中典型程序的更简单和首选的操作模式。
您的程序应如前所述进行修改。

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串行终端的初始化有很多问题。

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   tcgetattr(tty4, &oldtio);   // save current serial port settings

从不检查 tcgetattr() 和 tcsetattr() 系统调用的返回值是否有错误。

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   bzero(&newtio, sizeof(newtio)); // clear struct for new settings

从一个空的 termios 结构开始几乎总是一个坏主意。它似乎可以在某些系统上运行，但它不是可移植代码。
初始化 termios 结构的正确方法是使用来自 tcgetattr() 的值。
参见 Setting Terminal Modes Properly .
因为它已经被调用，所以你只需要 newtio = oldtio 来复制结构。

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    newtio.c_cflag = B9600 | CS8 | CREAD | CLOCAL;

    newtio.c_iflag = IGNPAR | ICRNL;
    newtio.c_oflag = 0;
    newtio.c_lflag = ICANON;

更改这些标志的正确方法是启用或禁用各个属性，而不是分配常量。
以下内容应该足以用于规范模式:

    newtio.c_cflag |= CLOCAL | CREAD;
    newtio.c_cflag &= ~CSIZE;
    newtio.c_cflag |= CS8;         /* 8-bit characters */
    newtio.c_cflag &= ~PARENB;     /* no parity bit */
    newtio.c_cflag &= ~CSTOPB;     /* only need 1 stop bit */
    newtio.c_cflag &= ~CRTSCTS;    /* no hardware flowcontrol */

    newtio.c_lflag |= ICANON | ISIG;  /* canonical input */
    newtio.c_lflag &= ~(ECHO | ECHOE | ECHONL | IEXTEN);
    
    newtio.c_iflag &= ~INPCK;
    newtio.c_iflag |= ICRNL;
    newtio.c_iflag &= ~(INLCR | IGNCR | IUCLC | IMAXBEL);
    newtio.c_iflag &= ~(IXON | IXOFF | IXANY);   /* no SW flowcontrol */

    newtio.c_oflag &= ~OPOST;

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以下是设置波特率的首选方法:

    cfsetospeed(&newtio, B9600);
    cfsetispeed(&newtio, B9600);

如果未指定任何显着属性，则使用现有设置。
这会导致不稳定的程序行为，例如有时有效，有时无效。

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An interesting note is that when I have minicom open, if I start my program, minicom will stop printing anything, and stay that way even if I stop my program. I need to open the serial settings again (Ctrl-A, P) and close it for minicom to resume working (it appears that nothing was changed).

串行终端不适合在多个进程之间共享。
一些 termios 属性必须在串行设备驱动程序中实现，它没有共享端口的概念。最新的 termios 属性对设备有效。
当您在 minicom 启动后执行您的程序时，您正在破坏 minicom 期望执行的 termios 属性。
您正在使用其菜单将 termios 属性恢复到 minicom 的要求。