基于linux的嵌入式串口通信
基于Linux内核的嵌入式串口通讯程序设计论文
毕业设计（论文）设计论文题目：基于Linux内核的嵌入式串口通讯程序设计学生姓名：学生学号：专业班级：学院名称：指导老师：学院院长：年6月10日基于Linux内核的嵌入式串口通讯程序设计摘要本设计讨论了简易嵌入式Linux环境下的串口联网问题。
在如今的工业控制领域，嵌入式设备通讯能力的优劣已经成为了一个尤为重要的评判标准，是否能够进行网络通信将是十分重要的。
对于由于特殊要求而不能订制一些网络硬件的嵌入式设备来说，我们希望通过最为简单且经济的方式来解决网络问题，由此我们自然希望在尽力不改变设备原有资源的情况下给设备添加网络功能，并且将设备原先的功能所产生的冲突减到最小，选择具有普遍广泛应用的串口来实现串口联网将是十分具有现实意义的。
本设计通过使用虚拟一些联网必备的网络硬件，通过串口来通信的方法来完成联网的实现，具体涉及到伪网络驱动程序和串口通信程序的开发。
在不保证可靠通信和吞吐量的前提下，该设计能够实现简单的网络通信，包括Telnet等。
关键字：Linux环境，串口通讯，网络通讯，嵌入式Design Of Embedded Serial Communication Based On LinuxAbstractThis design researches serial networking which runs under the simple kernel of Linux.Now in the field of industrial control, the capacity of communications has become a particularly important evaluation criterion in the embedded equipment. For some embedded equipments as a special request which can not be made in some of the embedded network hardware equipments, we hope that through the most simple and economical way to solve network problems. By the time we naturally hope to make every effort not to change the original equipment resources that we can add to the network function under the equipment, and the original equipment functions arising from the conflict could be minimized. It is very realistic significance to select the widespread application serial to achieve serial network link.The design takes the use of virtual networking to pretend some essential network hardware. Through serial communications to approach to the realization of network link, it will be specifically related to the pseudo-network driver and serial communication program development. Without guaranteed throughput and reliable communications on the premise the design can be achieved by simple network communications, including Telnet and so on.Keywords：Linux,serial communication,network,embedded目录1绪论 (1)1.1网络通信 (1)1.1.1网络通信原理 (1)1.1.2网络通信现状及前景 (2)1.2串口通讯 (4)1.2.1串口通信原理 (4)1.2.2串口通信现状及前景 (5)1.3测试架构 (6)2设计平台及环境简介 (7)2.1硬件平台 (7)2.1.1设计平台 (7)2.1.2通信平台 (7)2.2软件平台 (7)2.2.1嵌入式Linux (7)2.3虚拟机简介 (8)3串口网络通讯原理设计 (10)3.1简单串口上网的实现原理 (10)3.2串口上网设备加载和注销形式 (11)4串口网络通讯具体开发与实现 (13)4.1字符设备驱动程序 (13)4.2伪网络驱动设备程序 (16)4.3用户空间串口通信程序 (19)总结 (22)致谢 (23)参考文献 (24)1. 绪论1.1 网络通信1.1.1 网络通信原理Internet的工作原理是由一些通讯介质，如光纤、微波、电缆、普通电话线等，将各种类型的计算机联系在一起，并统一采用TCP/IP协议（传输控制协议/网际互联协议）标准，而互相联通、共享信息资源的计算机体系。
嵌入式Linux下串口应用编程
式标志
ｎｓ ｕ ｉ ｎｅ ｇ ｄ ｓ ｈ ｏ ｒ ｔ ｃ
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Ｉ ｆ ｌ ａ ｇ ￣ ｌ ｉ ｎ ｅ ，
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ｒ ｅ ａ ｄ （ ） 函数立 即返 回。若有可读 的数据时 ，则 读 取数据并返 回被 读取的字节 数，否则读取 失 败 并返 回０ （ ２ ） Ｍ Ｉ Ｎ 大于０ ，Ｔ Ｉ Ｍ Ｅ 为０ ：ｒ ｅ ａ ｄ （ ） 函数会等 待 到有Ｍ Ｉ Ｎ 个字节可 以被读取 ，否则一直处于 阻塞状态 。 （ ３ ） Ｍ Ｉ Ｎ 为０ ，而 Ｔ Ｉ Ｍ Ｅ ＞ Ｏ ： 只要满 足 两种情 形下：ａ 、存在数 据可读 ；ｂ 、阻塞Ｔ Ｉ Ｍ Ｅ 的十 分 之一秒 ，ｒ ｅ ａ ｄ 函数 就会返 回，其中返 回值为 读 取到的字节数 。如果在有数据 可读前超 时，则 ｒ ｅ ａ ｄ （ ） 函数返 回值为０ 。 （ ４ ） Ｍ Ｉ Ｎ 和Ｔ Ｉ Ｍ Ｅ 全 都大于０ ： 只有满足如 下 两种情形之一 时，ｒ ｅ ａ ｄ ０函数才会返 回 ： 缓存 区 中有 Ｍ Ｉ Ｎ 个字节 ，或 者在两个 字符 之 间超 时 Ｔ Ｉ 艇个 十分之 一秒 。 从严格意义上 来讲，原始模式是一 种特 殊 的非规范模 式。在原始模 式下，对输入数据 的 处理方式是按 字节为单位 ，并且终端是 不可回 显的 。通过 调用Ｃ ｆ ｍ ａ ｋ ｅ ｒ ａ ｗ （ ） 函数就 可 以将 把 终端的该工作模式设置为原始模式 。 三 、简单 的串口设置详解流程 下面 以指 纹识别系统为例介 绍下串 口的操 作流程 。 本 系统 中，对串 口的操作和使用 可 以分为 如下几个 部分 ：串口的初 始化 （ 包括 串 口设备 的打开 、串 口设备属 性的设置 ）、串 口数据单 字节读取 、串 口数据 的多字节读取 、串 口数据 的单字节 写入、串 口数据 的多字节写入 串 口 设备的关闭 。 Ｉ ． 串口设备 的初始化过程 （ １ ） 打开 串口 在Ｌ ｉ ｎ ｕ ｘ 系统 中，对设 备的操 作如 同普通 文件 一样，在本系统 中打开串 口设备 的代码如 下所示 ：
嵌入式Linux Qt环境下的串口通信实现_基于EasyARM-i.MX283A开发套件
signals:
void serialDataSeted(SerialData data);
private: QComboBox * comBox;
// 串口设备
QComboBox * baudBox; QComboBox * dataBitBox; QComboBox * parityBox;
// 波特率 // 数据位 // 校验方式
QApplication app(argc, argv);
4.2 创建基本窗口
GUI 程序通常都有一个基本窗口，用户的输入以及程序的输出都是在这个窗口内部进行 的。因此在构造了可以进行事件处理的 app 对象之后，还要创建一个具体的、实在的窗口对 象。Qt 是非常灵活的，几乎所有的窗口部件都可以被用作窗口。在 Qt 和 UNIX 的术语中， 窗口部件是用户界面中的一个可视化元素，按钮、菜单、滚动条和框架等都是窗口部件，甚 至一个窗口部件内部还可以包含其它的窗口部件。可以使用下面的代码创建一个 SerialWidget 类的窗口部件 widget 作为工程的基本窗口：
widget.show();
部署好基本窗口后，需要将应用程序的控制权传递给 app 对象。此时程序将进入事件循 环状态，等待用户的动作，在等待过程中的用户动作将会产生一些事件（Event，也称为消 息），这些事件将触发应用程序的响应。然而由于 SerialWidget 类的构造函数什么事情也没 有做，所以程序运行之后将显示一个图 4.1 所示的空白窗口。
广州致远电子股份有限公司
嵌入式 Linux Qt 环境下的串口通信实现
基于 EasyARM-i.MX283A 开发套件
1. 适用范围
本文以 EasyARM-i.MX283A 开发套件为例，主要介绍嵌入式 Linux Qt 环境下的串口通 信 示 例 ， 其 原 理 与 方 法 同 样 适 用 于 EasyARM-i.MX257 、 EasyARM-i.MX280A 、 EasyARM-i.MX287A 等开发套件。
嵌入式Linux系统的串口通信研究解析
湖南文理学院课程设计报告课程名称：嵌入式系统课程设计专业班级：通信工程12101班学号（18）学生姓名：陆颖指导教师：杨峰完成时间：2015年6月9日报告成绩：评阅意见：评阅教师日期湖南文理学院制一、设计要求 (2)二、设计作用和目的 (3)三、所用设备及软件 (3)2、 (4)3、 (5)四、系统设计方案 (6)1、 (6)2、 (6)五、系统硬件设计 (7)1、 (7)2、 (8)六、系统软件设计 (14)1、串口操作需要的头文件 (15)2、打开串口 (16)3、串口设置 (16)4、串口读写 (19)5、关闭串口 (21)七、仿真调试分析 (21)八、设计中的问题及解决方法 (23)九、嵌入式系统学习心得 (23)十、参考文献 (24)嵌入式Lin u x 系统的串口通信研究一、设计要求所谓串口通信，是指外设和计算机间使用一根数据信号线（另外需要地线），数据在一根数据信号线上一位一位进行传输，每一位数据都占据一个固定的时间长度。
串口传输是二进制代码序列在一条信道上以位（元码）为单位，按时间顺序且按位传输的通信方式。
串行传输时，发送端按位发送，接收端按位接受，同时还要对所传输的位加以确认，所以收发双方要采取同步措施，否则接受端将不能正确区分出所传输的数据。
串口通信不但能实现计算机与嵌入式开发板之间的数据传输，而且还能实现计算机对嵌入式开发板的控制。
若采用普通单片机,对外部设备的访问就需要利用复杂的汇编语言进行编程或者使用C 51 自己编写设备的初始化以及读写访问程序,这样的过程不仅复杂,而且不利于大规模的开发和设计。
ARM 与8051 等普通单片机相比,具有开发简单、灵活,而且性能稳定、功能易于扩展等一系列优势,因而在汽车电子、手持设备、无线领域和航空航天等嵌入式系统中得到广泛的应用。
将Linux 移植到ARM 嵌入式处理器后,可以利用操作系统中提供的系统调用把串口及其他外设当成普通文件进行操作,读写方便,因此进行相应开发可以提高系统编程效率,而且还可以简化调试的复杂程度。
嵌入式linux串口应用程序编写流程
嵌入式linux串口应用程序编写流程嵌入式Linux系统提供了丰富的串口接口，可以通过串口与其他设备进行通信，这为开发嵌入式系统提供了很多可能性。
下面是编写嵌入式Linux串口应用程序的流程：1. 确定串口设备：首先要确定要使用的串口设备，可以使用命令`ls /dev/tty*`来查看系统中可用的串口设备列表。
根据需要选择合适的串口设备。
2. 打开串口设备：在Linux系统中，使用文件的方式来操作串口设备。
可以使用C语言中的open函数来打开串口设备文件，并返回串口设备的文件描述符。
例如：`int serial_fd = open("/dev/ttyUSB0", O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);`。
其中，`O_RDWR`表示以读写模式打开串口设备，`O_NOCTTY`表示打开设备后不会成为该进程的控制终端，`O_NDELAY`表示非阻塞模式。
3. 配置串口参数：打开串口设备后，需要配置串口参数，包括波特率、数据位、停止位、校验位等。
可以使用C语言中的termios库来进行串口参数的配置。
例如：```cstruct termios serial_config;tcgetattr(serial_fd, &serial_config);cfsetispeed(&serial_config, B115200);cfsetospeed(&serial_config, B115200);serial_config.c_cflag |= CS8;serial_config.c_cflag &= ~PARENB;serial_config.c_cflag &= ~CSTOPB;tcsetattr(serial_fd, TCSANOW, &serial_config);```上述代码将波特率设置为115200，数据位设置为8位，无校验位，一个停止位。
嵌入式Linux下串口编程
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是。 ➢ 发送数据
char buffer[1024]; int Length; int nByte; nByte = write(fd, buffer ,Length)
效验位和停止位的设置
效验位和停止位的设置
➢需要注意的是: 如果不是开发终端之类的，只是串口传输数
据，而不需要串口来处理，那么使用ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ始 模式(Raw Mode)方式来通讯，设置方式如 下：
options.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG); /*Input*/
关闭串口
➢关闭串口就是关闭文件。 close(fd);
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谢谢大家
打开串口
➢ 在 Linux 下串口文件是位于 /dev 下的 串口一 为 /dev/ttyS0 串口二 为 /dev/ttyS1 ➢ 打开串口是通过使用标准的文件打开函数操作：
int fd; /*以读写方式打开串口*/ fd = open( "/dev/ttyS0", O_RDWR); if (-1 == fd){
/* 不能打开串口一*/ perror(" 提示错误！"); }
设置串口
➢ 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 struct termios 结构体的各成员值。 struct termios { unsigned short c_iflag; /* 输入模式标志 */ unsigned short c_oflag; /* 输出模式标志 */ unsigned short c_cflag; /* 控制模式标志*/ unsigned short c_lflag; /* local mode flags */ unsigned char c_line; /* line discipline */ unsigned char c_cc[NCC]; /* control characters */ }; 设置这个结构体很复杂，我这里就只说说常见的一些设置：
第三讲 嵌入式Linux串口程序设计
newtio.c_cc[VTIME] = 0; newtio.c_cc[VMIN] = 0;
8. 处理要写入的引用对象
tcflush函数刷清（抛弃）输入缓存（终端驱动程序已接收 到，但用户程序尚未读）或输出缓存（用户程序已经 写，但尚未发送）。 int tcflush (int filedes, int queue) queue数应当是下列三个常数之一： TCIFLUSH 刷清输入队列。 TCOFLUSH 刷清输出队列。 TCIOFLUSH 刷清输入、输出队列。 如：tcflush(fd,TCIFLUSH);
设置奇校验： newtio.c_cflag |= PARENB; newtio.c_cflag |= PARODD; newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP); 设置偶校验： newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP); newtio.c_cflag |= PARENB; newtio.c_cflag &= ~PARODD;
21
3.5 串口操作的实例(1/2)
#include <stdio.h> #include <string.h> #include <sys/types.h> #include <errno.h> #include <sys/stat.h> #include <fcntl.h> #include <unistd.h> #include <termios.h> #include <stdlib.h> int set_opt(int fd,int nSpeed, int nBits, char nEvent, int nStop) { struct termios newtio,oldtio; if ( tcgetattr( fd,&oldtio) != 0) { perror("SetupSerial 1"); return -1; } bzero( &newtio, sizeof( newtio ) ); newtio.c_cflag |= CLOCAL | CREAD; newtio.c_cflag &= ~CSIZE; switch( nBits ){ case 7: newtio.c_cflag |= CS7; break; case 8: newtio.c_cflag |= CS8; break;} switch( nEvent ){ case 'O': newtio.c_cflag |= PARENB; newtio.c_cflag |= PARODD; newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP); break; case 'E': newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP); newtio.c_cflag |= PARENB; newtio.c_cflag &= ~PARODD; break; case 'N': newtio.c_cflag &= ~PARENB; break;} switch( nSpeed ){ case 2400: cfsetispeed(&newtio, B2400); cfsetospeed(&newtio, B2400); break; case 4800: cfsetispeed(&newtio, B4800); cfsetospeed(&newtio, B4800); break; case 9600: cfsetispeed(&newtio, B9600); cfsetospeed(&newtio, B9600); break; case 115200: cfsetispeed(&newtio, B115200); cfsetospeed(&newtio, B115200); break; default: cfsetispeed(&newtio, B9600); cfsetospeed(&newtio, B9600); break;} if( nStop == 1 ) newtio.c_cflag &= ~CSTOPB; else if ( nStop == 2 ) newtio.c_cflag |= CSTOPB; newtio.c_cc[VTIME] = 0; newtio.c_cc[VMIN] = 0; tcflush(fd,TCIFLUSH); if((tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio))!=0){ perror("com set error");return -1;} printf("set done!\n");return 0;}
Linux下串口操作-嵌入式-C语言实现
Linux下串⼝操作-嵌⼊式-C语⾔实现1.找到串⼝的设备号在linux系统下，所有的设备都是⽂件，所以要先找到串⼝这个设备⽂件，之后就可以对这个串⼝进⾏操作。
#define UART_DEV "/dev/tty*" ///dev/tty**串⼝号2.打开串⼝并初始化串⼝串⼝的打开只需要⼀个open函数就可以打开，下⾯有⼀个初始化的函数，先将串⼝打开，如果打开成功，会返回⼀个设备描述符int uart_init(void ){int fd=0;fd = open(UART_DEV , O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY, 0);if (fd < 0){printf("open error!\n");return -1;}set_opt(fd);return fd;}set_opt函数⽤于设置串⼝的相关基本参数，⼀般串⼝都会设置波特率什么的，其余的参数可以⽤到的时候再查询是什么意思，set_opt函数的定义如下：int set_opt(int fd){struct termios old_cfg, new_cfg;tcgetattr(fd, &new_cfg);new_cfg.c_cflag |= (CLOCAL | CREAD);cfsetispeed(&new_cfg, B9600);//设置波特率cfsetospeed(&new_cfg, B9600);new_cfg.c_cflag &= ~CSIZE;new_cfg.c_cflag |= CS8;new_cfg.c_cflag &= ~PARENB;new_cfg.c_cflag &= ~CSTOPB;new_cfg.c_cc[VTIME] = 0;new_cfg.c_cc[VMIN] = 0;tcflush(fd,TCIFLUSH);tcsetattr(fd, TCSANOW, &new_cfg);return0;}这样设置好了以后，串⼝的初始化基本就完成了。
linux实现的串口通信服务器的结构
linux实现的串口通信服务器的结构Linux 实现的串口通信服务器的结构1. 引言串口通信在嵌入式系统中非常常见，它可以用于与外部设备进行通信，例如传感器、无线模块、打印机等等。
为了实现串口通信，我们需要一个串口服务器来处理串口数据的接收和发送。
在本文中，我们将详细介绍在Linux 系统上实现串口通信服务器的结构和步骤。
2. 串口通信基础在开始了解串口通信服务器的结构之前，我们需要了解一些串口通信的基础知识。
串口是一种通信接口，它通过串行的方式传输数据，与并行传输相对。
串口通信的一般步骤包括：打开串口、配置串口参数、接收和发送数据，最后关闭串口。
3. Linux 系统的串口设备在Linux 系统中，串口设备通常是通过设备文件来表示的，例如"/dev/ttyS0" 或"/dev/ttyUSB0"。
在访问串口设备之前，我们需要打开该设备文件，这样我们才能读写数据。
打开串口设备可以使用系统调用函数open()，它接受一个设备文件名和一些选项作为参数。
4. 配置串口参数一旦我们打开了串口设备，接下来就需要配置串口的通信参数，例如波特率、数据位、停止位、奇偶校验等。
在Linux 系统中，我们可以使用系统调用函数tcgetattr() 和tcsetattr() 来获取和设置串口的参数。
我们可以使用结构体termios 来表示串口的参数。
5. 接收数据一旦串口设备配置完成，我们就可以开始接收数据了。
在Linux 系统中，我们可以使用系统调用函数read() 来从串口设备中读取数据。
read() 函数需要一个缓冲区和一个长度作为参数，它会尝试从串口设备中读取指定长度的数据，并将读取到的数据存储在缓冲区中。
6. 发送数据除了接收数据，串口通信还涉及到数据的发送。
在Linux 系统中，我们可以使用系统调用函数write() 来向串口设备发送数据。
write() 函数需要一个缓冲区和一个长度作为参数，它会将缓冲区中的数据发送到串口设备中。
Linux下嵌入式设备串口通信的多线程实现
关键词：嵌入式；编程：多线程；共享数据 区；互斥锁 。
— ｌ Ｏｌ ｍ ｅ ‘ｎＲ ｔ ｏｍ ｍ ｕｍ－ ｔ ｏｎ Ｊｓ ｒ‘ ｒ ｓ ｕｓ ｌ ｍ ｅ ｎｔ ｌｅ ｃ ｌ － ‘ ｌ ｌ ｉ ｃａ － Ｏｌ ｅ ｉ ● ■ｏｏ ｔ ｌ ａＩ ● ｎｇ
ｍ ｕｌｉｈｒ ａ ｎｄｅ ｎｕｘ ｏ ｍ ｂｅ ｔｔ ｅ ｄ ｕ ｒＬｉ ｎ ｅ ｄｄｅ ｖ ｃ ｓ ｄ ｄｅ ｉ ｅ
ＤＵ ｘ ｕ ＺＨＥＮＧ ｉ ｉ Ｚｈｉ ｉ Ｈａｘ ｎ
（ ｐｒ ｎ ｏ ｐｉａ ａｄＥｅｔ ｎｃ ｑ ｉ ｎｓ Ｄｅａｔ ｔ ｆ ｔ ｌ ｎ ｌｃ ｏ ｉ ｕｐ ｍｅ Ｏ ｃ ｒ Ｅ ｍｅｔ ，
设 置 Ａ类数 据采 集模 式 的各 种命 令先 保存 在 串 口 １ 发送 队列 中 ，通 信模 块再 择机 发送 出去 。串 口 ２依 次主 动 呼叫各 下位 机 ，要求 传送 Ｂ类 采集 数据 ，收 到数据 后 保存 到 串 口 ２的接收 数据 缓 冲 队列 中 。显示模 块 定 时从该 队列 中获 取数 据 ，刷新 屏幕 显示 。同时打 印数据 和系 统报 警控 制 信 息也 通过 串 口 ２发 送 出去 。对该 口挂 接各 设备 的控 制命 令先 暂存 到本 端 口发送 队列 中 ，适 当 时机再 发送 。当中央 主机 要求 联 网数据 时 ，接收 到 的命令 先保 存到 串 口 ３接 收 队列 中， 由主 处
１引言
在某 嵌入 式设 备开 发项 目中，根据 系统 总体 设计 ，要求 ＡＲ 主处理 器 的三个 串 口能 同时 Ｍ 工 作 以完成 必须 的通 信功 能 。其 中串 口 １ 串口 ２用 于接 收数据 采集 结 果 ，串 口 ３实现数 据联 和
第6章 嵌入式Linux文件处理与串口通信
保存COM1属性
tcgetattr(fd, &oldterm);
设置COM1属性
tcsetattr(fd, &newterm);
串口通信及其他
Program functions
保存COM1属性
tcsetattr(fd, &oldterm);
关闭COM1
close(fd);
2、打开串口
• 通常嵌入式 Linux 系统下的串口文件是位 于 /dev 下： 串口一 为 /dev/ttyS0； 串口二 为 /dev/ttyS1。 打开串口是通过打开函数open( ) 进行的 。
• int fd; //文件描述符 • fd = open( “/dev/ttyS0”, O_RDWR); //以读写方式打开串口
6.1.2
open函数和close函数
1、open函数
• open函数用于打开或创建文件。 • 调用open函数所需要的头文件如下： #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <fcntl.h> • 其函数为： • int open(const char *pathname, int oflag, int perms ) ; • 函数返回值：若文件打开成功则返回文件 描述符，若出错则返回-1。
2、数据位
• 当接收端收到起始位后，开始接收数据位。 数据位的个数可以是5～8位。在数据传送 过程中，数据位从最低有效位开始传送， 接收端收到数据后，依次将其转换成并行 数据。
3、奇偶校验位
• 数据位发送完后，为了保证数据的可靠性， 还要再传送一个奇偶校验位。奇偶校验用 于差错检测。如果选择偶校验，则数据位 和奇偶位的逻辑“1”的个数必须为偶数， 相反，如果是奇校验，数据位和奇偶位的 逻辑“1”的个数为奇数。
嵌入式Linux系统的研究及其在串口通信中的应用
[]Prompt for development and/or incomplete code/drivers
默认情况下是选择的，这将会在设置界面中显示还在开发或者还没有完成的与驱动。
通用设置选项：支持处理器在程序之间同步和交换信息、支持热插拔
[]16-bit PCMCIA support(NEW)
[]Load CIS updates from userpace(EXPERIM- ENTAL)(NEW)
[]PCMCIA control ioctl(obsolete)(NEW)
支持的可执行文件格式：支持ELF，ELF是开放平台下最常用的二进制文件，它支持不同的硬件平台。
嵌入式Linux系统的研究及其在串口通信中的应用［设计］
竹 林 祝忠明 约4076字
1引言
Linux 内核进行修改和剪裁以满足系统的需求，是移植技术中的关键。本文主要研究了如何对 Linux 操作系统进行修改和剪裁，并在开发板上实现了串口通信。
2嵌入式 Linux 操作系统分析
3.3 内核的修改和剪裁
内核的初始化分为以下几个阶段：
（1） 内核的入口stext
stext是BootLoader所调用的内核入口，从stext进入后，将完成一些针对程序运行环境的建立。
（2） 内核的初始化函数start_kernel
start_kernel是内核初始化的主体。在调用这个函数的时候，系统已经有了一个初始化的页目录表和堆栈。
General setup--→
[*]System VIPC
[*]Support for hot-pluggable devices
ARM嵌入式Linux开发——串口设置和开发
ARM嵌入式Linux开发——串口设置和开发1.串口设置及测试串口是常用的通信接口，在Linux操作系统中还是主要的系统调试和操作接口，早期的UNIX 计算机就是通过串口（附加了调制解调器提供远距离传输能力）连接终端与主机实现多用户操作的，因此继承了UNIX特点的Linux操作系统对于串口的支持非常丰富详细。
串口比网络接口的使用更加简单可靠（不需要复杂的驱动和设置，只需要确定波特率、数据位数、停止位数、校验位模式等几个重要参数即可使用），可用于网络环境尚未搭建完善以及网络出现故障情况下对设备的操作控制，通常交换机等缺乏显示和输入的设备均采用串口作为基本操作手段，此外在控制领域串口也是常用的通信形式。
1.1.物理主机中安装Virtual Serial Port Driver为了便于串口程序开发的调试，可以在物理主机上安装虚拟串口模拟软件，在本机模拟串口，实现脱离真实物理设备的串口通信开发调试，提高开发环境的灵活性和开发效率。
本例中采用Virtual Serial Port Driver软件，简称VSPD，安装在物理主机的Windows操作系统中，可通过端口映射提供给虚拟机使用。
安装过程如下：在Manage ports选项页中，点击“Add pair”按钮，添加一对Virtual ports串口对。
设置成交叉对，即两接口的输入和输出交叉互连，实现自闭环通信。
在物理主机中分别启动串口调试助手软件2次，打开2个软件操作窗口，每个软件窗口分别对应一个串口，即一个软件的串口设置为COM1，另一个软件的串口设置为COM2，并将波特率、校验位、数据位、停止位等参数设置为相同的值，互相发送数据，检查串口间的通信情况，确认其连通正常。
1.2.虚拟机中添加虚拟串口为了使虚拟机中Linux操作系统也能使用物理主机上的虚拟串口，需要进行设置。
在VMWare软件的“虚拟机”菜单中选择“设置”，打开“虚拟机设置”对话框，进入“硬件”页面，点击“添加”按钮添加串行端口，选使用宿主机上的物理串行端口，注意不要选“自动检测”，要明确指定COMx，此处x是物理主机Windows操作系统中的串口编号值。
基于嵌入式LINUX的串口通信技术在超小型飞机控制系统中的应用
基于嵌入式L IN U X 的串口通信技术在超小型飞机控制系统中的应用田志辉,蒋蓁,吉梅峰(上海大学机械工程与自动化学院,上海200072)摘要:介绍了基于嵌入式Linux 的S UAV 控制系统中的串口通信技术,以及嵌入式Linux 平台下串口属性设置和串行通信程序设计方法,并通过与G PS 的通信程序示例,分析了嵌入式Linux 下实现超小型飞行器控制系统的串口通信。
关键词: S UAV ;超小型飞行器;嵌入式Linux ;串口通信中图分类号: T P319 ; T P273文献标识码:A文章编号:1001 - 4551 (2005) 02 - 0001 - 05T he T echnology of Serial Communication in Sup er MiniatureU n m anne d Air V ehicle‟s Control Syste m B a s ed on E mbe dd e d L i nuxTI AN Zhi2hui , J I AN G Zhen , J I Mei2feng( The Schoo l o f Mechatr onics and Automation , S h anghai University , S h anghai 200072 , C hina) Abstract : S erial communication b ased on emb edded linu x is primarily importan t in S u per Miniature Unmanned Air V ehicle‟s contr ol system. In this paper , the techn olog y of serial communication in S u per Miniature Unmanned Air Vehicle‟s control systemb ased on emb edded linu x is introdu ced firstly. At the same time , the d evices of serial communication and the methods of serial communication prog ramming are d iscussed. Then the implemen tation of serial communication of S UAV‟s control system b ased on emb edd ed lin u x is analyzed in d etail .K ey w ords : S UAV ; emb edd ed linu x ; serial communication基于嵌入式Linux 的超小型飞行器控制系统, 是我们在嵌入式Linux 与PC/ 104 结合应用方面的一次尝试。
基于嵌入式Linux串行通信GUI终端设计及实现
管 Ｉ 机 或 』 他 节 点 共 享 或 台 嘲 。 位 Ｎ ｕｏ ｅ ｒｎＣ语 高环境 下采用 事件米 驱动程序 的运 行。程 序 中 ，首 九完 成 从 机 主 机 的 Ｉ 。 从 机 读 取 主 机 所 发 送 的 ｊ 刊步 Ｉ 值 ，转 ｌ 主 机 发 送 答 ｌ 值 ，只 有 当 从 机 主 机 步 ｍ向 步 步 后 ，进 ｌ执 行 下 ｌ 的 程 序 ， 则重 新执 行 Ｍ 步 操 作 。 ｆ Ｉ ｊ 血 Ｉ 后 ， 首 尤 判 断 从机 足 自‘ 牌 。 当 行 令 牌 时 ， 从 机 步 令 ｎ 以 向总 线 数 据 ，通 过 计数 指 针 水 判 断 数 据 足 结 束 ， Ｊ 。 主 机 总 线 Ｉ 取 数 据 并 储 ． 当 计数 指 针 等 十 所 设 定 的 最 俄 １ 竿， 人 发 送 数 据 长度 时 退 数 据 操 作 。 当 从 机 尤 令 牌 时 ， 执 行 读取 数 据 操 作 ，通 过 输 入 缓 冲 区 俄 取 主 机 到 总 线 Ｉ 数 据 ： 的
参 考文 献 ［】凌 志 济 ． 神 经 元 芯 ＂剑 控 制 网络 ［ 北 京 航 空 航 天 人学 …版 １ 从 Ｍ】
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基于linux的嵌入式串口通信概要
天津电子信息职业技术学院《嵌入式软件编程》课程报告课程名称：基于linux的嵌入式串口通信课程代码：115229姓名：甘琦学号：48专业：物联网应用技术班级：物联S14-1完成时间：2016 年10 月28日目录摘要 (1)前言 (2)一、嵌入式串口通信概述 (2)1.1 嵌入式串口通信的原理 (2)1.2 嵌入式串口通信的开发工具 (2)1.2.1 CC2530功耗 (2)1.2.2 ARM简介 (3)1.2.3 Linux系统简介 (3)1.3 嵌入式串口通信的基本任务 (4)1.4嵌入式串口通信协议及实现 (4)二、 RS-232C标准 (5)2.1引脚定义 (5)2.2 字符（帧）格式 (6)2.3握手协议 (8)2.4 双机互连方式 (9)2.4.1无硬件握手情况 (9)2.4.2 DTR和DSR握手情况 (9)三、嵌入式串口驱动程序设计 (10)3.1 嵌入式串口操作需要的头文件 (10)3.2 打开串口 (10)3.3 串口设置 (11)3.4 串口读写 (13)3.5 关闭串口 (14)四、源程流程图 (15)五、源程序代码 (15)总结 (19)摘要随着Internet的发展和后PC时代的到来，嵌入式系统以其可靠性强、体积小、专用性、成本低等特性得到日益广泛的应用。
目前嵌入式系统技术已经成为了最热门的技术之一。
与此同时，一个独立的嵌入式系统的功能缺陷也逐渐暴露出来。
新一代嵌入计算系统的功能集成和应用模式使之迅速向网络化嵌入计算的方向发展，标准和统一的TCP/IP通信协议是独立于任何厂家的硬件的，因此嵌入环境下的实时网络通信成为嵌入计算技术研究的重点和热点。
本文通过基于2410F 的嵌入式串口通信的实现,按照嵌入式系统的软、硬件结构组成,较为详细地介绍了串口通信的硬件电路和软件实现方法。
关键词：嵌入式串口通信 2410F前言嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可定制，适用于不同应用场合，对功能，可靠性，成本，体积，功耗有严格要求的专用计算机系统。
嵌入式Linux系统的研究及其在串口通信中的应用
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篇入 Ｌｎ ｘ系统的研究 ｉ ｕ
模 下 模 Ｃ ｉｕ Ｌｎｘ等 ， 是 为 了支 持没 有 ＭＭＵ（ 它 内存 管 理单 动加载 ” 式和 “ 载 ” 式 。 启 动加 载 （ ｏｔ ｏｄｎ ） 式 ： Ｂ ｏ Ｌ ａｉｇ 模 也称 为 “ 自主 ” 模 元 ）的处 理器而 对标 准 Ｌｎｘ作 出 的修 正 。 Ｃ ｉｕ ｉｕ Ｌｎｘ
成 ： 程管理 、 进 内存管 理 、 件 系统管 理 、 文 进程 问 通信 软硬件环境带到一个合适的状态 ，以便为最终调用
和 网络 接 口。
操 作 系统 内核 或用 户 应 用 程 序准 备 好 正确 的环境 。
典 型 的 嵌 入 式 Ｌｎｘ操 作 系 统 ：第 一 类 有 大多数 Ｂ ｏ ｏｄｒ ｉｕ ｏｔ ａｅ 都包 含两 种 不 同的操 作模 式 ：启 Ｌ “
被 Ｂｏｍ ｄｒ ｏｔ ａｅ保存 到 目标机的 Ｒ Ｍ 中，然后再被 ｌ Ａ
编译 内核需要 ３ 个步骤 ，分别是创建 内核依赖
创建 内核镜像文件和创建 内核模块。 命令依次 Ｂ ０ Ｄｄｒ 到 目标机上的 Ｈ ｓ ｏ Ｌａｅ 写 ｔ ａ ｈ类固态存储设备 关系 、 中 。ｏｔｏｄｒ ＢｏＬａｅ 的这种模式 通 常在第一 次安 装 内核 与 为 ： ｋ ｅ ｍ ｋ ｍａｅ ａ ｅ ｄ ｌｓ ｍａｅ ｐ ａ ｅ ｌ ｇ ｍ ｋ ｕｅ ｄ ｚ ｍｏ 根文件系统时被使用 ； 此外 ， 以后的系统更新也会使 等 编 译 完 成 以 后 ， 会 生 成 镜 像 文 件
ｏｔ ｄｒ ｌ 保 留了 Ｌｎｘ的大多优 点 ： 定 、 ｉｕ 稳 良好 的移植性 ， 秀 式 。即 Ｂ ｏｍａｅ 从 目标 机 上的某 个 固态存 储 设备 优
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天津电子信息职业技术学院《嵌入式软件编程》课程报告课程名称：基于linux的嵌入式串口通信课程代码：115229姓名：甘琦学号：48专业：物联网应用技术班级：物联S14-1完成时间：2016 年10 月28日目录摘要 (1)前言 (2)一、嵌入式串口通信概述 (2)1.1 嵌入式串口通信的原理 (2)1.2 嵌入式串口通信的开发工具 (2)1.2.1 CC2530功耗 (2)1.2.2 ARM简介 (3)1.2.3 Linux系统简介 (3)1.3 嵌入式串口通信的基本任务 (4)1.4嵌入式串口通信协议及实现 (4)二、 RS-232C标准 (5)2.1引脚定义 (5)2.2 字符（帧）格式 (6)2.3握手协议 (8)2.4 双机互连方式 (9)2.4.1无硬件握手情况 (9)2.4.2 DTR和DSR握手情况 (9)三、嵌入式串口驱动程序设计 (10)3.1 嵌入式串口操作需要的头文件 (10)3.2 打开串口 (10)3.3 串口设置 (11)3.4 串口读写 (13)3.5 关闭串口 (14)四、源程流程图 (15)五、源程序代码 (15)总结 (19)摘要随着Internet的发展和后PC时代的到来，嵌入式系统以其可靠性强、体积小、专用性、成本低等特性得到日益广泛的应用。
目前嵌入式系统技术已经成为了最热门的技术之一。
与此同时，一个独立的嵌入式系统的功能缺陷也逐渐暴露出来。
新一代嵌入计算系统的功能集成和应用模式使之迅速向网络化嵌入计算的方向发展，标准和统一的TCP/IP通信协议是独立于任何厂家的硬件的，因此嵌入环境下的实时网络通信成为嵌入计算技术研究的重点和热点。
本文通过基于2410F 的嵌入式串口通信的实现,按照嵌入式系统的软、硬件结构组成,较为详细地介绍了串口通信的硬件电路和软件实现方法。
关键词：嵌入式串口通信 2410F前言嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可定制，适用于不同应用场合，对功能，可靠性，成本，体积，功耗有严格要求的专用计算机系统。
它一般由嵌入式微处理器，外围硬件设备，嵌入式操作系统，用户应用程序4个部分组成。
用于实现对其他设备的控制，监视或管理等功能。
嵌入式系统已经广泛应用于科学研究，工业控制，军事技术，交通通信，医疗卫生，消费娱乐等领域，人们常用的手机，PDA，汽车，智能家电，GPS等均是嵌入式系统的典型代表。
串口通信是简单嵌入式系统的一个应用，串口通信是指外设和计算机间，通过数据信号线、地线、控制线等，按位进行传输数据的一种通讯方式。
这种通信方式使用的数据线少，在远距离通信中可以节约通信成本，但其传输速度比并行传输低。
一、嵌入式串口通信概述所谓串口通信，是指外设和计算机间使用一根数据信号线（另外需要地线），数据在一根数据信号线上一位一位地进行传输，每一位数据都占据一个固定的时间长度。
串口传输是二进制代码序列在一条信道上以位（元码）为单位，按时间顺序且按位传输的通信方式。
串行传输时，发送端按位发送，接收端按位接受，同时还要对所传输的位加以确认，所以收发双方要采取同步措施，否则接受端将不能正确区分出所传输的数据。
串口通信不但能实现计算机与嵌入式开发板之间的数据传输，而且还能实现计算机对嵌入式开发板的控制。
若采用普通单片机,对外部设备的访问就需要利用复杂的汇编语言进行编程或者使用C51自己编写设备的初始化以及读写访问程序,这样的过程不仅复杂,而且不利于大规模的开发和设计。
ARM 与8051 等普通单片机相比,具有开发简单、灵活,而且性能稳定、功能易于扩展等一系列优势,因而在汽车电子、手持设备、无线领域和航空航天等嵌入式系统中得到广泛的应用。
将Linux 移植到ARM 嵌入式处理器后,可以利用操作系统中提供的系统调用把串口及其他外设当成普通文件进行操作,读写方便,因此进行相应开发可以提高系统编程效率,而且还可以简化调试的复杂程度。
1.1 嵌入式串口通信的原理串行端口的本质功能是作为CPU和串行设备间的编码转换器。
当数从CPU经过串行端口发送出去时，字节数据转换为串行的位。
在接收数据时，串行的位被转换为字节数据。
串口是系统资源的一部分,应用程序要使用串口进行通信,必须在使用之前向操作系统提出申请要求(打开串口),通信完成后必须释放资源(关闭串口)。
1.2 嵌入式串口通信的开发工具本次开发采用的硬件平台是利用OURS-IOTV2-2530实验箱和C语言来实现本次系统的开发。
1.2.1 CC2530功耗CC2530使用不同的运行模式或功耗模式以允许低功耗运行。
超低功耗是通过关闭模块电源以避免静态功耗以及通过使用时钟门控和关闭振荡器来减少动态功耗而获得的。
CC2530有4个功耗模式，被称为PM0、PM1、PM2和PM3。
PM0是激活模式而PM3具有最低功耗。
PM0：全功能模式。
连接到数字内核的电压调整器打开。
16MHz RC振荡器或32MHz 晶体振荡器运行或者它们同时运行。
32.753KHz RC振荡器或32.768KHz 晶体振荡器运行。
PM1:连接到数字部分的电压调整器打开。
16MHz RC振荡器和32MHz 晶体振荡器都不运行。
32.753KHz RC 振荡器或32.768KHz 晶体振荡器运行。
在产生复位、外部中断或当睡眠定时器到期时系统将返回到PM0。
PM2：连接到数字内核的电压调整器关闭。
16MHz RC振荡器和32MHz 晶体振荡器都不运行。
32.753KHz RC 振荡器或32.768KHz 晶体振荡器运行。
在产生复位、外部中断或当睡眠定时器到期时系统将返回到PM0。
PM3：连接到数字内核的电压调整器关闭。
没有振荡器运行。
在产生复位或外部中断时系统将返回到PM0。
PM0是全功能模式，在该模式下，CPU、片内外设和RF收发器都处于激活状态，数字电压调整器打开。
该模式也被称为激活模式时。
1.2.2 ARM简介ARM（Advanced RISC Machines），既可以认为是一个公司的名字，也可以认为是对一类微处理器的通称，还可以认为是一种技术的名字。
1991 年ARM 公司成立于英国剑桥，主要出售芯片设计技术的授权。
目前，采用ARM 技术知识产权(IP)核的微处理器，即通常所说的ARM微处理器，已遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统、军用系统等各类产品市场，基于ARM 技术的微处理器应用约占据了32 位RISC 微处理器70％以上的市场份额，ARM 技术正在逐步渗入到我们生活的各个方面。
ARM 公司是专门从事基于RISC 技术芯片设计开发的公司，作为知识产权供应商，本身不直接从事芯片生产，靠转让设计许可，由合作公司生产各具特色的芯片，世界各大半导体生产商从ARM 公司购买其ARM 微处理器核，根据各自不同的应用领域，加入适当的外围电路，从而形成自己的ARM 微处理器芯片进入市场。
目前全世界有几十家大的半导体公司都使用ARM 公司的授权，因此既使得ARM 技术获得更多的第三方工具、制造、软件的支持，又使整个系统成本降低，使产品更容易进入市场并被消费者所接受，更具有竞争力。
ARM 微处理器一般具有如下特点：（1）体积小、低功耗、低成本、高性能；（2）支持 Thumb(16 位)/ARM(32 位)双指令集，能很好的兼容8/16 位器件；（3）大量使用寄存器，指令执行速度更快；（4）大多数数据操作都在寄存器中完成；（5）寻址方式灵活简单，执行效率高；（6）指令长度固定。
1.2.3 Linux系统简介Linux是一类Unix计算机操作系统的统称。
Linux操作系统也是自由软件和开放源代码发展中最著名的例子。
Linux 一般有四个主要部分：内核、Shell、文件结构和实用工具。
（1）Linux 内核内核是系统的心脏，是运行程序和管理像磁盘和打印机等硬件设备的核心程序。
它从用户那里接受命令并把命令送给内核去执行。
（2）Linux ShellShell 是系统的用户界面，提供了用户与内核进行交互操作的一种接口。
它接收用户输入的命令并把它送入内核去执行。
实际上Shell 是一个命令解释器，它解释由用户输入的命令并且把它们送到内核。
不仅如此，Shell 有自己的编程语言用于对命令的编辑，它允许用户编写由shell 命令组成的程序。
Shell 编程语言具有普通编程语言的很多特点，比如它也有循环结构和分支控制结构等，用这种编程语言编写的Shell 程序与其他应用程序具有同样的效果。
（3）Linux 文件结构文件结构是文件存放在磁盘等存储设备上的组织方法。
主要体现在对文件和目录的组织上。
目录提供了管理文件的一个方便而有效的途径。
我们能够从一个目录切换到另一个目录，而且可以设置目录和文件的权限，设置文件的共享程度。
使用Linux，用户可以设置目录和文件的权限，以便允许或拒绝其他人对其进行访问。
（4）Linux 实用工具标准的 Linux 系统都有一套叫做实用工具的程序,它们是专门的程序，例如编辑器、执行标准的计算操作等。
用户也可以产生自己的工具。
1.3 嵌入式串口通信的基本任务（1）实现数据格式化:因为来自CPU 的是普通的并行数据,所以,接口电路应具有实现不同串行通信方式下的数据格式化的任务。
在异步通信方式下,接口自动生成起止式的帧数据格式。
在面向字符的同步方式下,接口要在待传送的数据块前加上同步字符。
（2）进行串---并转换:串行传送,数据是一位一位串行传送的,而计算机处理数据是并行数据。
所以当数据由计算机送至数据发送器时,首先把串行数据转换为并行数才能送入计算机处理。
因此串并转换是串接口电路和的重要任务。
（3）控制数据传输速率:串行通信接口电路应具有对数据传输速率-----波特率进行先择和控制的能力。
（4）进行错误检测:在发送接口电路对传送的字符数据自动生成奇偶校验位或其他校验码。
在接收时,接口电路检查字符的奇偶校验或其他检验码,确定是否发生传送错误。
（5）进行TTL 与EIA 电平转换:CPU 和终端均采用TTL 电平及正逻辑,它们与EIA 采用的电平及负逻辑不兼容,需在接口电路中进行转换。
1.4嵌入式串口通信协议及实现串行端口的本质功能是作为CPU 和串行设备间的编码转换器,一般微机内都配有通信适配器,使计算机能够与其他具有RS-232C 串口的计算机或设备进行通信。
本系统主要目的是实现宿主机与目标机之间的近距离串行通信, 采用的宿主机是Intel Centrino架构的Red Hat Linux 9.03 环境PC机, 而目标机是ARM 架构的开发板。
本系统中目标机开发板的内核采用的是三星的S3C2410 ,该开发板采用核心板加底板的模式, 核心板接口采用DIMM200 标准连接器,工作非常可靠,可稳定运行在203 MHz 的时钟频率下。