实验9指导书：串口通信实验

实验指导书：串口通信实验实验目的：通过程序，理解并验证串口通信的编程方法和机制。

本次实验分两个环节，第一环节为用程序发送字符串，用linux命令在另一窗口直接从串口读取；第二环节为用发送程序发送字符串，用接收程序在另一窗口读取串口并显示。

要求必须完成第一环节，而第二环节为选作。

本实验在虚拟机环境下完成，利用虚拟机创建两个虚拟串口，基于这两个虚拟串口完成串口通信实验。

实验内容：本次实验需要在linux环境下，用vi工具输入对应的程序，并编译通过，运行后观察结果是否正确。

一、设置虚拟机串口1.1 VMware的串口：一个虚拟机最多可以添加四个虚拟串口，有如下3个方法配置虚拟串口：(1) 连接一个虚拟串口到宿主机的物理串口。

(2) 连接一个虚拟串口到宿主机上的一个文件。

(3) 在两个虚拟机之间建立一个直接的连接，或者将虚拟机的串口与宿主机的应用程序连接。

1.2 为虚拟机添加串口首先要保证虚拟机下的linux处于关机（power off)状态，(1) 选择菜单中的虚拟机 设置（英文版为：VM -> Settings），在硬件（Hardware）标签页中，如果已有串行端口（serial port），则选中该串口，并点选移除。

(2) 点击Add按钮，在Add Hardware Wizard对话框中选择Serial Port，点击next，分两次添加两个串口，具体的选项如下图：串口2的设置：注意两个串口都使用了命名管道方式，但一个是服务器端，一个是客户端。

(3) 启动linux操作系统，测试两个串口是否设置成功在linux桌面空白处点击右键，打开两个终端窗口。

在其中一个窗口（称为窗口A）中，建立工作目录，并进入该目录。

即，执行下述命令：[1]cd /home[2]mkdir src[3]cd src[4]cat /dev/ttyS1 //注意是大写的S在另一个窗口（称为窗口B）执行下述命令：[5]cd /home/src[6]echo hello >/dev/ttyS0 //注意是大写的S此时，应在窗口A中显示出“hello”这个字符串，这表明窗口B通过串口/deb/ttyS0发送的字符串，通过串口连接，在窗口A的串口/dev/ttyS1上接收到了该字符串。

在窗口A输入Ctrl+c，可推出cat命令。

环境设置完毕。

可进入下面的代码编辑、编译、执行环节。

二、仅创建串口发送程序，用在linux下用cat命令直接读取串口该环节为用ttySend程序发送字符串，用linux的cat命令在另一窗口直接从串口读取[7]vi ttySend.c //创建ttySend.c文件，并输入下述代码ttySend.c：/******************************************************** File Name：send.c* Description：send data to serial_Port* Date：*******************************************************//******************头文件定义******************/#include <stdio.h>#include <string.h>#include <malloc.h>#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>#include <unistd.h>#include <termios.h>#define max_buffer_size 100 /*定义缓冲区最大宽度*//*******************************************/int fd; /*定义设备文件描述符*/int flag_close;int open_serial(int k){if(k==0) /*串口选择*/{fd = open("/dev/ttyS0",O_RDWR|O_NOCTTY); /*读写方式打开串口*/perror("open /dev/ttyS0");}else{fd = open("/dev/ttyS1",O_RDWR|O_NOCTTY);perror("open /dev/ttyS1");}if(fd == -1) /*打开失败*/return -1;elsereturn 0;}/********************************************************************/int main(int argc, char *argv[ ] ){char sbuf[]={"Hello,this is a Serial_Port test!\n"};/*待发送的内容，以\n为结束标志*/ int sfd,retv,i;struct termios option;int length=sizeof(sbuf);/*发送缓冲区数据宽度*//*******************************************************************/open_serial(0); /*打开串口1*//*******************************************************************/printf("ready for sending data...\n"); /*准备开始发送数据*/tcgetattr(fd,&option);cfmakeraw(&option);/*****************************************************************/cfsetispeed(&option,B9600); /*波特率设置为9600bps*/cfsetospeed(&option,B9600);/*******************************************************************/tcsetattr(fd,TCSANOW,&option);retv=write(fd,sbuf,length); /*接收数据*/if(retv==-1)perror("write");printf("the number of char sent is %d\n",retv);flag_close = close(fd);if(flag_close == -1) /*判断是否成功关闭文件*/printf("Close the Device failur！\n");}输入完毕后保存退出。

执行命令：[8]gcc -o ttySend ttySend.c //编译，并指定生成文件为ttySend编译成功后，再linux桌面空白处点击右键，新建一个终端，执行下述命令：[9]cat /dev/ttyS1 //注意，是大写的S，用于接收发送端发送的字符串然后切换回刚才的编译窗口，执行下述命令：[10]./ttySend //发送字符串显示如下：此时，在接收的终端窗口，应显示如下：按ctrl+C可退出接收程序的等待循环三、ttySend程序发送，ttyReceive程序接收步骤一是用ttySend程序发送，用cat命令直接在另一个终端接收了串口的输出。

本步骤在步骤一的基础上，用ttySend程序发送，用ttyReceive程序接收。

在步骤一的接收窗口，按ctrl+C退出cat接收命令，并执行下述命令：[11]cd /home/src //进入工作目录[12]vi ttyReceive.c //创建ttyReceive.c文件，并输入下述代码ttyReceive.c/******************************************************** Filename：receive.c* Description：Receive data from Serial_Port* Date：*******************************************************//*********************头文件定义***********************/#include <stdio.h>#include <string.h>#include <malloc.h>#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>#include <unistd.h>#include <termios.h>#include "math.h"#define max_buffer_size 100 /*定义缓冲区最大宽度*//*********************************************************/int fd,s;int open_serial(int k){if(k==0) /*串口选择*/{fd = open("/dev/ttyS0",O_RDWR|O_NOCTTY); /*读写方式打开串口*/ perror("open /dev/ttyS0");}else{fd = open("/dev/ttyS1",O_RDWR|O_NOCTTY);perror("open /dev/ttyS1");}if(fd == -1) /*打开失败*/return -1;elsereturn 0;}/********************************************************************/int main(){char hd[max_buffer_size],*rbuf; /*定义接收缓冲区*/int flag_close, retv,i,ncount=0;struct termios opt;int realdata=0;/*******************************************************************/open_serial(1); /*打开串口1*//*******************************************************************/tcgetattr(fd,&opt);cfmakeraw(&opt);/*****************************************************************/ cfsetispeed(&opt,B9600); /*波特率设置为9600bps*/ cfsetospeed(&opt,B9600);/*******************************************************************/tcsetattr(fd,TCSANOW,&opt);rbuf=hd; /*数据保存*/printf("ready for receiving data...\n");retv=read(fd,rbuf,1); /*接收数据*/if(retv==-1){printf("read error:%d\n",retv);perror("read"); /*读状态标志判断*/}/*************************开始接收数据******************************/while(*rbuf!='\n') /*判断数据是否接收完毕*/{ncount+=1;rbuf++;retv=read(fd,rbuf,1);if(retv==-1){printf("read error in while\n");perror("read");}}/*******************************************************************/ printf("The data received is:\n"); /*输出接收到的数据*/for(i=0;i<ncount;i++){printf("%c",hd[i]);}printf("\n");flag_close =close(fd);if(flag_close == -1) /*判断是否成功关闭文件*/printf("Close the Device failur！\n");}输入完毕后保存退出。