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通过Linux串口实现树莓派与电脑通信

目录

一  串口说明

二  USB—TTL模块

● usb-ttl模块接口 

三  串口通信常用的API

四  修改串口的配置文件 

五  串口通信代码验证

● 发送一个字符/字符串到串口

● 树莓读取串口数据(字符)

● 代码拓展(双方)


一  串口说明

我在基于全志H6实现Linux串口通信这篇文章中也有详解介绍:点击查看详细内容

串口通信经常使用在多机通信中。不管是软件还是硬件,都存在模块化的编程思想。

● 半双工:A传数据给B,B只接收数据,什么也不能做;

● 全双工:A传数据给B的同时,B也能给A传输数据;

实现串口多机通信的协议设置:串口号,数据格式和波特率。

● 串口号:CH340软件来接收或生成串口号;

● 波特率:好比人的语速,常用的115200,9600;

● 数据格式:可以比作人交流的语种。数据位;奇偶校验位;停止位。

类似于人和人在交流沟通时,都必须使用同一种语言和语速,这样通信双方才能明白对方的内容。

二  USB—TTL模块

作用:将通信双方识别的电平转换为通信电平。

● 我们常用的单片机,引出来的串口,如果不加其他的接口电路,出来的信号就是TTL电平;

● 如果需要看串口的打印信息,一般是需要接一个上位机的,常规的就是电脑,而现在的电脑一般的通信接口只有USB;

● 对于USB口而言,是没法和TTL串口直接通信的,因为接口不匹配,电平也不匹配,这时候就需要借助其它设备来实现接口与电平的转换;

● 常规操作是使用CH340这种芯片所制作的USB转串口模块,这个模块就可以实现TTL串口和USB之前的转换。

● usb-ttl模块接口 

● RXD :数据输入引脚,数据接收;

● TXD :数据发送引脚,数据发送;

接线说明:如图 

在树莓派接入USB-TTL模块时,除了交叉连接RXD和TXD两端,最好在接入GND,保持电平的稳定。

三  串口通信常用的API

头文件:#include <wiringSerial.h>

① int serialOpen (char *device, int baud)

作用打开并初始化串口

● device:串口的地址,在Linux中就是设备所在的目录。默认一般是"/dev/ttyAMA0"。

● baud:波特率,

● 返回值:正常返回文件描述符fd,否则返回-1失败。

② void serialClose (int fd)

作用关闭fd关联的串口

● fd:文件描述符

③ void  serialPutchar (int fd, unsigned char c)

作用发送一个字节的数据到串口

● fd:文件描述符

● c:要发送的字符数据

④ void  serialPuts (int fd, char *s)

作用发送一个字符串到串口

● fd:文件描述符

● s:发送的字符串,字符串要以'\0'结尾

⑤ int   serialDataAvail (int fd)

作用获取串口缓存中可用的字节数。

● fd:文件描述符

● 返回:串口缓存中已经接收的,可读取的字节数,-1代表错误

⑥ int serialGetchar (int fd)

作用从串口读取一个字节数据返回。

说明如果串口缓存中没有可用的数据,则会等待10秒,如果10后还有没,返回-1。所以,在读取前,做好通过serialDataAvail判断下。

● fd:文件描述符

● 返回值:读取到的字符

四  修改串口的配置文件 

在使用串口通信之前,一定要修改相关配置文件,不然容易出错。

cd /boot/   :进入系统根目录中的boot目录;

sudo vim cmdline.tx    :用超级用户权限打开cmdline.tx文件,内容如图:

③ 删除圈中的部分,保存退出;

sudo reboot重启即可 

五  串口通信代码验证

● 发送一个字符/字符串到串口

#include <stdio.h>
#include <wiringSerial.h>//串口头文件
#include <wiringPi.h>int main()
{int fd; //文件描述符if(wiringPiSetup() == -1){ //初始化库printf("init wiringPi error!\n");return -1;}fd = serialOpen("/dev/ttyAMA0",115200);//初始/打开/创建串口,并设置波特率while(1){//      serialPutchar(fd,'a'); //发送一个字符serialPuts(fd,"hello pi!\r\n"); //发送一个字符串到串口,\r\n串口中换行delayMicroseconds(1000000); //延时设置1000000us = 1s,每隔1s就发送}return 0;
}

● 树莓读取串口数据(字符)

#include <stdio.h>
#include <wiringPi.h>
#include <wiringSerial.h>int main()
{int fd;int cmd;if(wiringPiSetup() == -1){printf("init wiringPi error!\n");return -1;}fd = serialOpen("/dev/ttyAMA0",115200);while(serialDataAvail(fd) != -1){ //初始化serialDataAvail()函数cmd = serialGetchar(fd);  //cmd接收该函数的返回值,一个字符printf("get data:%c\n",cmd);}serialClose(fd);//退出return 0;
}

● 代码拓展(双方)

#include <stdio.h>
#include <wiringPi.h>
#include <wiringSerial.h>int main()
{int fd;int cmd;if(wiringPiSetup() == -1){printf("init wiringPi error!\n");return -1;}fd = serialOpen("/dev/ttyAMA0",115200);while(serialDataAvail(fd) != -1){ //初始化serialDataAvail()函数cmd = serialGetchar(fd);  //cmd接收该函数的返回值,一个字符printf("get data:%c\n",cmd);if(cmd == '2'){serialPuts(fd,"hello 2\r\n");//串口中换行\r\n结合使用}if(cmd == '3'){ //树莓收到字符3时,就发送hello 3这个字符串到串口serialPuts(fd,"hello 3\r\n");}if(cmd == '4'){serialPuts(fd,"hello 4\r\n");}}serialClose(fd);//退出return 0;
}

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