c api 串口通信

在C语言中，通过API进行串口通信是一项基础而重要的任务，尤其在嵌入式系统和低级系统编程中，串口通信允许设备之间以串行方式交换数据，这在许多应用场景中都非常有用，如与传感器、微控制器或其他计算机进行通信，以下是对c api 串口通信的详细解答：

配置串口参数

在进行串口通信之前，必须正确配置串口参数，包括波特率、数据位、停止位和奇偶校验等，这些参数的配置直接影响数据传输的可靠性和效率。

1、打开串口设备：

使用open()函数打开串口设备文件，并获取一个文件描述符（file descriptor）以便后续操作，在Linux系统中，串口设备通常表示为/dev/ttyS0或/dev/ttyUSB0等。

示例代码：

     int fd = open("/dev/ttyS0", O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);
     if (fd == -1) {
         perror("open_serial_port: Unable to open device");
         return -1;
     }

2、获取并设置串口参数：

使用tcgetattr()函数获取当前的串口参数，然后使用cfsetispeed()和cfsetospeed()函数设置波特率。

示例代码：

     struct termios options;
     tcgetattr(fd, &options);
     cfsetispeed(&options, B9600);
     cfsetospeed(&options, B9600);

3、配置串口参数细节：

设置数据位、停止位、奇偶校验等参数，设置数据位为8位、停止位为1位、禁用奇偶校验。

示例代码：

     options.c_cflag &= ~CSIZE;
     options.c_cflag |= CS8;
     options.c_cflag &= ~CSTOPB;
     options.c_cflag &= ~PARENB;

4、应用新的串口参数：

使用tcsetattr()函数将新的串口参数应用到串口设备上。

示例代码：

     if (tcsetattr(fd, TCSANOW, &options) != 0) {
         perror("configure_serial_port: tcsetattr");
         return -1;
     }

读写数据

配置好串口参数后，就可以进行数据的读写操作了。

1、读取数据：

使用read()函数从串口读取数据，该函数会阻塞调用，直到读取到指定数量的数据或发生错误。

示例代码：

     ssize_t bytes_read = read(fd, buffer, sizeof(buffer));
     if (bytes_read == -1) {
         perror("read_from_serial_port");
     }

2、写入数据：

使用write()函数向串口写入数据，该函数同样会阻塞调用，直到写入指定数量的数据或发生错误。

示例代码：

     ssize_t bytes_written = write(fd, buffer, sizeof(buffer));
     if (bytes_written == -1) {
         perror("write_to_serial_port");
     }

处理错误

在串口通信过程中，可能会遇到各种错误情况，如设备未打开、读写错误等，需要妥善处理这些错误以确保程序的稳定性和可靠性。

1、检查返回值：

每次调用open()、read()、write()等函数后，都应检查其返回值以判断是否发生错误。

如果返回值为-1，则表示发生错误，可以使用perror()函数输出错误信息。

2、关闭串口设备：

在完成串口通信后，应使用close()函数关闭串口设备文件以释放资源。

示例代码：

     close(fd);

示例代码整合

以下是一个整合了上述步骤的完整示例代码，展示了如何在Linux系统中使用C语言通过API进行串口通信：

#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <termios.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
int main() {
    int fd = open("/dev/ttyS0", O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);
    if (fd == -1) {
        perror("open_serial_port: Unable to open device");
        return -1;
    }
    struct termios options;
    tcgetattr(fd, &options);
    cfsetispeed(&options, B9600);
    cfsetospeed(&options, B9600);
    options.c_cflag &= ~CSIZE;
    options.c_cflag |= CS8;
    options.c_cflag &= ~CSTOPB;
    options.c_cflag &= ~PARENB;
    if (tcsetattr(fd, TCSANOW, &options) != 0) {
        perror("configure_serial_port: tcsetattr");
        close(fd);
        return -1;
    }
    char buffer[256];
    ssize_t bytes_read = read(fd, buffer, sizeof(buffer));
    if (bytes_read == -1) {
        perror("read_from_serial_port");
        close(fd);
        return -1;
    }
    buffer[bytes_read] = '