Linux串口上网的程序实现方法

图所示。

图 7

传送的frame按照SLIP定义的格式：数据的两头都是END字符（0300），如图8所示。

图 8

特殊控制字符的定义如下：

#define END 0300

#define ESC 0333

#define ESC_END 0334

#define ESC_ESC 0335如果打包前的数据中有END这个字符，那么使用ESC_END代替，如果发现有ESC这个字符，那么使用ESC_ESC字符替换。在Linux环境下，串口名从ttyS0开始依次是ttyS1、ttyS2等。在本程序中，使用ttyS0作为通信串口。在打开ttyS0的时候，选项O_NOCTTY 表示不能把本串口当成控制终端，否则用户的键盘输入信息将影响程序的执行； O_NDELAY表示打开串口的时候，程序并不关心另一端的串口是否在使用中。在Linux中，打开串口设备和打开普通文件一样，使用的是open()系统调用。比如我么打开串口设备1也就是COM1，只需要：

fd = open(/dev/ttyS0, O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY );

打开的串口设备有很多设置选项。本文中使用int setup_com(int fd)设置。在系统头文件termios.h>中定义了终端控制结构struct termios，tcgetattr()和tcsetattr()两个系统函数获得和设置这些属性。结构struct termios中的域描述的主要属性包括：

c_cflag ： 控制选项

c_lflag ： 线选项

c_iflag ： 输入选项

c_oflag ：输出选项

c_cc ：控制字符

c_ispeed ：输入数据波特率

c_ospeed ：输出数据波特率

如果要设置某个选项，那么就使用|=运算，如果关闭某个选项就使用=和~运算。本文使用的各个选项的意义定义如下：

c_cflag： CLOCAL 本地模式，不改变端口的所有者

CREAD 表示使能数据接收器

PARENB 表示偶校验

PARODD 表示奇校验

CSTOPB 使用两个停止位

CSIZE 对数据的bit使用掩码

CS8 数据宽度是8bit

c_lflag： ICANON 使能规范输入，否则使用原始数据（本文使用）

ECHO 回送(echo)输入数据

ECHOE 回送擦除字符

ISIG 使能SIGINTR，SIGSUSP， SIGDSUSP和 SIGQUIT 信号

c_iflag： IXON 使能输出软件控制

IXOFF 使能输入软件控制

IXANY 允许任何字符再次开启数据流

INLCR 把字符NL(0A)映射到CR(0D)

IGNCR 忽略字符CR(0D)

ICRNL 把CR(0D)映射成字符NR(0A)

c_oflag： OPOST 输出后处理，如果不设置表示原始数据（本文使用原始数据）

c_cc[VMIN]： 最少可读数据

c_cc[VTIME]： 等待数据时间(10秒的倍数)

根据以上设置的定义，串口端口设置函数setup_com()定义如下：

int setup_com(int fd){

struct termios options;

tcgetattr(fd, options);

/* Set the baud rates to 38400...*/

cfsetispeed(options, B38400);

cfsetospeed(options, B38400);

/* Enable the receiver and set local mode...*/

options.c_cflag |= (CLOCAL | CREAD);

/* Set c_cflag options.*/

options.c_cflag |= PARENB;

options.c_cflag = ~PARODD;

options.c_cflag = ~CSTOPB;

options.c_cflag = ~CSIZE;

options.c_cflag |= CS8;

/* Set c_iflag input options */

options.c_iflag =~(IXON | IXOFF | IXANY);

options.c_iflag =~(INLCR | IGNCR | ICRNL);

options.c_lflag = ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG);

/* Set c_oflag output options */

options.c_oflag = ~OPOST;

/* Set the timeout options */

options.c_cc[VMIN] = 0;

options.c_cc[VTIME] = 10;

tcsetattr(fd, TCSANOW, options);

return 1;

}

两个打包和拆包函数和SLIP协议定义的一样，拆包函数和打包相反，这里不列举了。

小结

本文描述的是一个非常简单的串口上网程序，如果需要可靠的通信，增加吞吐量，可在用户空间添加适当的网络控制协议，也可增加数据压缩算法。