CentOS串口通信指南
CentOS操作系统广泛应用于服务器和嵌入式系统，其强大的网络功能和灵活的设备管理使其成为开发者的热门选择，在串口通信领域，CentOS同样提供了丰富的工具和接口，方便用户进行各种设备间的数据传输与控制，本文将详细介绍如何在CentOS系统中实现串口通信，涵盖从基础概念到实际操作的各个方面。
一、串口通信基础知识
1. 串口通信原理
串口（Serial Port）是一种用于数据顺序传输的接口，常用于计算机与外部设备之间的通信，串口通信通过一对或多对数据线进行数据传输，每次传输一个比特位，串口通信的基本参数包括：
波特率：每秒传输的比特数，例如9600、115200等。
数据位：每个数据包中的有效数据位数，通常为7或8位。
停止位：用于标记数据包结束的信号，一般为1、1.5或2位。
校验位：用于错误检测的位数，可设置为无校验、奇校验或偶校验。
2. 串口设备文件
在Linux系统中，串口设备被抽象为文件，常见的串口设备文件位于/dev目录下，以/dev/ttyS或/dev/ttyUSB的形式存在。/dev/ttyS0表示第一个串口设备，/dev/ttyUSB0表示第一个通过USB转串口连接的设备。
二、配置串口设备
1. 安装必要的软件包
在进行串口通信之前，需要确保系统中安装了相关的软件包，常用的软件包包括setserial和minicom。
sudo yum install setserial minicom
2. 设置串口参数
使用stty命令可以配置串口的各项参数，如波特率、数据位、停止位和校验位等，设置波特率为9600，8位数据位，1个停止位，无校验位的命令如下：
stty F /dev/ttyS0 9600 cs8 cstopb parenb
各参数说明：
F：指定串口设备文件。
9600：设置波特率为9600。
cs8：设置数据位为8位。
cstopb：设置停止位为1位。
parenb：禁用校验位。
3. 高级配置工具
除了stty命令，还可以使用minicom或picocom等工具进行更复杂的配置和通信测试，使用minicom配置并打开串口：
minicom s
在弹出的配置界面中，设置串口设备（如/dev/ttyS0）、波特率（如9600）和其他参数，然后保存退出，最后使用以下命令打开串口进行通信：
minicom /dev/ttyS0
三、串口通信实践
1. 命令行实现数据收发
1.1 查看串口设备
首先确认系统中存在的串口设备：
ls /dev/ttyS* ls /dev/ttyUSB
1.2 发送数据
使用echo命令向串口发送数据：
echo "Hello world" > /dev/ttyS0
1.3 接收数据
使用cat命令从串口读取数据：
cat /dev/ttyS0
2. C语言实现数据收发
使用C语言编写程序，通过系统调用实现串口数据的读写，以下是一个简单的示例代码：
#include <stdio.h> /* Standard input/output definitions */
#include <string.h> /* String function definitions */
#include <unistd.h> /* UNIX standard function definitions */
#include <fcntl.h> /* File control definitions */
#include <errno.h> /* Error number definitions */
#include <termios.h> /* POSIX terminal control definitions */
/* 'open_port()' Open serial port 1. */
int open_port(void) {
int fd; /* File descriptor for the port */
fd = open("/dev/ttyS0", O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);
if (fd == 1) {
perror("open_port: Unable to open /dev/ttyS0 ");
} else {
fcntl(fd, F_SETFL, 0);
}
return (fd);
}
int main() {
int fd; /* File descriptor for the port */
char *portname = "/dev/ttyS0";
int n; /* Read counts */
char buf[100]; /* Buffer for outgoing data */
fd = open_port(); /* Open the port */
if (fd == 1) return 1; /* Could not open the port */
/* Send data to the port */
n = write(fd, "Hello, World!", 13);
if (n < 0) fputs("write() of 13 bytes failed!
", stderr);
/* Read data from the port */
n = read(fd, buf, sizeof(buf));
if (n < 0) {
fputs("read() failed!
", stderr);
return 1;
} else {
printf("Received: %s
", buf);
}
close(fd); /* Close the port */
return 0;
}编译并运行该程序：
gcc o serial_test serial_test.c ./serial_test
3. Go语言实现数据收发
使用Go语言编写串口通信程序，可以使用第三方库如goserial，以下是一个简单的示例代码：
package main
import (
"fmt"
"log"
"github.com/tarm/serial"
)
func main() {
// 配置串口参数
config := &serial.Config{Name: "/dev/ttyUSB0", Baud: 115200}
// 打开串口
s, err := serial.OpenPort(config)
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
defer s.Close()
// 发送数据
n, err := s.Write([]byte("Hello, World!"))
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
fmt.Printf("%d bytes written
", n)
// 接收数据
buf := make([]byte, 128)
n, err = s.Read(buf)
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
fmt.Printf("%d bytes read: %s
", n, string(buf[:n]))
}编译并运行该程序：
go build o serial_test serial_test.go ./serial_test
四、常见问题及解决方法
Q1:如何更改串口设备的权限？
A1:更改串口设备的权限可以通过以下命令完成：
sudo chmod 666 /dev/ttyS0
``或者将当前用户添加到dialout`组：sudo usermod aG dialout $USER
```然后重新登录使更改生效。
Q2:如何解决“无法打开串口设备”的问题？
A2:如果遇到“无法打开串口设备”的问题，可以尝试以下步骤：
1、确认串口设备文件是否存在：
ls /dev/ttyS* /dev/ttyUSB* ```2.确认设备文件的权限是否正确：
ls l /dev/ttyS0
```3.确认没有其他进程占用了串口设备：
fuser /dev/ttyS0
``4.如果问题依旧存在，检查串口连接是否正常，以及是否需要加载相应的内核模块（如usbserial`）。 
