Linux环境下24个串口实验详解

简介：
本书详细介绍了在Linux环境下进行的24个与串口相关的实验项目，旨在帮助读者深入理解并掌握串口通信技术的应用。 串口（Serial Port）是计算机硬件中的接口类型之一，用于设备之间的数据传输。在计算机领域内，常见的标准包括RS-232、RS-422及RS-485等，其中最为普遍的是RS-232。它以比特流的形式进行通信，并具备简单且成本低廉的特点，在调试、远程控制以及物联网（IoT）设备连接等多种场景中得到广泛应用。 串口的基本原理是通过一条或多条数据线逐位传输信息。主要的数据线路包括TX（Transmit，用于发送）和RX（Receive，用于接收）。此外还有DTR（Data Terminal Ready）、DSR（Data Set Ready）、RTS（Request To Send）以及CTS（Clear To Send），这些控制信号用来确保通信的准确性。 在Linux操作系统中，串口通常映射为/dev/ttyS*设备文件。进行串行通信前需要打开相应的设备文件，并设定波特率、数据位数、停止位和校验方式等参数。常用的波特率有9600、19200、38400及115200，而数据位通常为八比特，停止位则是一比特；至于校验码，则可以选择无校验或奇偶校验。 在Linux环境下进行串口实验时，可以使用minicom、picocom以及screen等工具。以minicom为例： - 安装：`sudo apt-get install minicom` - 配置：执行 `minicom -s` 选择Serial port setup来设定设备和波特率。 - 确认并退出后，通过命令如 `minicom -D /dev/ttyS0` 启动程序，并连接到指定串口上。 - 使用Ctrl+A然后按Z键进入ASCII模式或使用Ctrl+A再按X键退出。 在C语言中进行串行编程时，则可以利用标准库函数open()、write()、read()和close()。例如，通过调用open()来打开设备文件；使用write()向串口发送数据；读取接收到的信息则借助于read(); 最后关闭接口需要执行close()。 此外，在涉及嵌入式系统开发或者驱动程序编写时，还会遇到中断处理、多线程和异步通信等问题。例如，当有新数据到达时可能需要用到中断服务例程来进行相应操作，这涉及到信号量等同步机制的应用。 在物联网（IoT）领域中，串口同样扮演着重要角色：许多传感器与微控制器支持UART接口，并可通过该接口轻松连接到主控板以实现信息交换。