实验二串行端口程序设计一、实验目的与要求1.了解在linux环境下串行程序设计的基本方法。2.掌握终端的主要属性及设置方法，熟悉终端I/O函数的使用。3.学习使用多线程来完成串口的收发处理。二、实验设备硬件：UP-TECHS2410/P270DVP嵌入式实验平台、PC机Pentium500以上,硬盘10G以上。软件：PC机操作系统REDHATLINUX9.0＋超级终端＋ARM-LINUX开发环境三、预习内容1.有C语言基础。2.掌握在Linux下常用编辑器的使用。3.掌握Makefile的编写和使用。4.掌握Linux下的程序编译与交叉编译过程四、实验内容1.读懂程序源代码，学习终端I/O函数的使用方法。2.学习将多线程编程应用到串口的接收和发送程序设计中。五、实验原理异步串行I/O方式是将传输数据的每个字符一位接一位(例如先低位、后高位)地传送。数据的各不同位可以分时使用同一传输通道，因此串行I／O可以减少信号连线，最少用一对线即可进行。接收方对于同一根线上一连串的数字信号，首先要分割成位，再按位组成字符。为了恢复发送的信息，双方必须协调工作。在微型计算机中大量使用异步串行I／O方式，双方使用各自的时钟信号，而且允许时钟频率有一定误差，因此实现较容易。但是由于每个字符都要独立确定起始和结束(即每个字符都要重新同步)，字符和字符间还可能有长度不定的空闲时间，因此效率较低。图2.3.1串行通信字符格式图2.3.1给出异步串行通信中一个字符的传送格式。开始前，线路处于空闲状态，送出连续“1”。传送开始时首先发一个“０”作为起始位，然后出现在通信线上的是字符的二进制编码数据。每个字符的数据位长可以约定为5位、6位、7位或8位，一般采用ASCII编码。后面是奇偶校验位，根据约定，用奇偶校验位将所传字符中为“1”的位数凑成奇数个或偶数个。也可以约定不要奇偶校验，这样就取消奇偶校验位。最后是表示停止位的“1”信号，这个停止位可以约定持续1位、1.5位或2位的时间宽度。至此一个字符传送完毕，线路又进入空闲，持续为“1”。经过一段随机的时间后，下一个字符开始传送才又发出起始位。每一个数据位的宽度等于传送波特率的倒数。微机异步串行通信中，常用的波特率为50，95，110，150，300，600，1200，2400，4800，9600等。接收方按约定的格式接收数据，并进行检查，可以查出以下三种错误：􀁺奇偶错：在约定奇偶检查的情况下，接收到的字符奇偶状态和约定不符。􀁺帧格式错：一个字符从起始位到停止位的总位数不对。􀁺溢出错：若先接收的字符尚未被微机读取，后面的字符又传送过来，则产生溢出错。每一种错误都会给出相应的出错信息，提示用户处理。一般串口调试都使用空的MODEM连接电缆，其连接方式如图2.3.2实用RS-232C通讯连线六、程序分析Linux操作系统从一开始就对串行口提供了很好的支持，为进行串行通讯提供了大量的函数，我们的实验主要是为掌握在Linux中进行串行通讯编程的基本方法。本实验的程序流程图如下：图2.3.3串口通讯实验流程图本实验的代码如下：下面我们对这个程序的主要部分做一下简单的分析􀂾头文件􀂾打开串口在Linux下串口文件位于/dev下，一般在老版本的内核中串口一为/dev/ttyS0，串口二为/dev/ttyS1，在我们的开发板中串口设备位于/dev/tts/下，因为开发板中没有ttyS0这个设备，所以我们要建立一个连接，方法如下：打开串口是通过标准的文件打开函数来实现的􀂾串口设置最基本的设置串口包括波特率设置，效验位和停止位设置。串口的设置主要是设置structtermios结构体的各成员值，关于该结构体的定义可以查看/arm2410cl/kernel/linux-2.4.18-2410cl/include/asm/termios.h文件。设置这个结构体很复杂，可以参考man手册或者由赵克佳、沈志宇编写的《UNIX程序编写教程》，我这里就只考虑常见的一些设置：􀁺波特率设置：下面是修改波特率的代码：􀁺校验位和停止位的设置：无效验8位奇效验(Odd)7位偶效验(Even)7位Space效验7位􀁺设置停止位：1位：2位:􀂾读写串口设置好串口之后，读写串口就很容易了，把串口当作文件读写就可以了。􀁺发送数据：􀁺读取串口数据：使用文件操作read函数读取，如果设置为原始模式(RawMode)传输数据，那么read函数返回的字符数是实际串口收到的字符数。可以使用操作文件的函数来实现异步读取，如fcntl，或者select等来操作。􀂾关闭串口关闭串口就是关闭文件。七、实验步骤1、阅读理解源码进入exp\bas