Cのシリアルポートを開いて読み書きする方法は?


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シリアルポートへの読み書きについて少し混乱しています。LinuxにUSBデバイスがあり、FTDI USBシリアルデバイスコンバータードライバーを使用しています。プラグインすると、/ dev / ttyUSB1が作成されます。

Cで開いて読み書きするのは簡単だと思いました。ボーレートとパリティ情報はわかっていますが、これには標準がないようです。

何か不足していますか、それとも誰かが私を正しい方向に向けることができますか?


18
あなたは見て取られているシリアルプログラミングHOWTOを
リブラム

1
編集:私はribramのリンクを見てみます。ただし、シリアルデバイスはファイルとして表されますが、デバイスにはioctlやなどのシステムコールを介して実装されたより具体的なインターフェイスが含まれていることが多い点が残っていますfcntl
シカダンス氏、2011


1
UNIX termiosのVMINとVTIMEを理解することは、シリアルポートでread()のブロッキング特性を処理するために使用されるVTIMEとVMINを理解するための優れたリソースです。
flak37 2014

最初のコメントで述べたように、フラーキングの「Serial Programming HOWTO」のコードを使用しないでください。これらはPOSIX準拠になるように作成されていないため、コード例は移植性がなく、信頼性の高い動作をしない可能性があります。
おがくず

回答:


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私はこれをずっと前に書いて(1985年から1992年まで、それ以来ほんの少しの調整を加えて)、各プロジェクトに必要なビットをコピーして貼り付けました。

から取得cfmakerawしたを呼び出す必要があります。aをゼロにして構成し、次にwithを設定することはできません。ゼロアウト方式を使用すると、特にBSDおよびOS Xで、原因不明の断続的な障害が発生します。「原因不明の断続的な障害」には、ハングアップが含まれます。ttytcgetattrstruct termiosttytcsetattrread(3)

#include <errno.h>
#include <fcntl.h> 
#include <string.h>
#include <termios.h>
#include <unistd.h>

int
set_interface_attribs (int fd, int speed, int parity)
{
        struct termios tty;
        if (tcgetattr (fd, &tty) != 0)
        {
                error_message ("error %d from tcgetattr", errno);
                return -1;
        }

        cfsetospeed (&tty, speed);
        cfsetispeed (&tty, speed);

        tty.c_cflag = (tty.c_cflag & ~CSIZE) | CS8;     // 8-bit chars
        // disable IGNBRK for mismatched speed tests; otherwise receive break
        // as \000 chars
        tty.c_iflag &= ~IGNBRK;         // disable break processing
        tty.c_lflag = 0;                // no signaling chars, no echo,
                                        // no canonical processing
        tty.c_oflag = 0;                // no remapping, no delays
        tty.c_cc[VMIN]  = 0;            // read doesn't block
        tty.c_cc[VTIME] = 5;            // 0.5 seconds read timeout

        tty.c_iflag &= ~(IXON | IXOFF | IXANY); // shut off xon/xoff ctrl

        tty.c_cflag |= (CLOCAL | CREAD);// ignore modem controls,
                                        // enable reading
        tty.c_cflag &= ~(PARENB | PARODD);      // shut off parity
        tty.c_cflag |= parity;
        tty.c_cflag &= ~CSTOPB;
        tty.c_cflag &= ~CRTSCTS;

        if (tcsetattr (fd, TCSANOW, &tty) != 0)
        {
                error_message ("error %d from tcsetattr", errno);
                return -1;
        }
        return 0;
}

void
set_blocking (int fd, int should_block)
{
        struct termios tty;
        memset (&tty, 0, sizeof tty);
        if (tcgetattr (fd, &tty) != 0)
        {
                error_message ("error %d from tggetattr", errno);
                return;
        }

        tty.c_cc[VMIN]  = should_block ? 1 : 0;
        tty.c_cc[VTIME] = 5;            // 0.5 seconds read timeout

        if (tcsetattr (fd, TCSANOW, &tty) != 0)
                error_message ("error %d setting term attributes", errno);
}


...
char *portname = "/dev/ttyUSB1"
 ...
int fd = open (portname, O_RDWR | O_NOCTTY | O_SYNC);
if (fd < 0)
{
        error_message ("error %d opening %s: %s", errno, portname, strerror (errno));
        return;
}

set_interface_attribs (fd, B115200, 0);  // set speed to 115,200 bps, 8n1 (no parity)
set_blocking (fd, 0);                // set no blocking

write (fd, "hello!\n", 7);           // send 7 character greeting

usleep ((7 + 25) * 100);             // sleep enough to transmit the 7 plus
                                     // receive 25:  approx 100 uS per char transmit
char buf [100];
int n = read (fd, buf, sizeof buf);  // read up to 100 characters if ready to read

速度の値でありB115200B230400B9600B19200B38400B57600B1200B2400B4800、等パリティ値である0(パリティを意味しない)、 PARENB|PARODD(パリティを有効と奇数を使用する)、 PARENB(パリティを有効にしても使用)、 PARENB|PARODD|CMSPAR(マークパリティ)、およびPARENB|CMSPAR(スペースパリティ)。

「ブロッキング」はread()、ポートのa が指定された数の文字が到着するのを待つかどうかを設定します。ブロッキングを設定しないと、a read()が返されますが、バッファ制限まで、それ以上待たなくても多くの文字を使用できます。


補遺:

CMSPARマークアンドスペースパリティを選択する場合にのみ必要ですが、これは一般的ではありません。ほとんどのアプリケーションでは、省略できます。私のヘッダーファイル/usr/include/bits/termios.hCMSPAR、プリプロセッサシンボル__USE_MISCが定義されている場合にのみ定義を有効にします。その定義は(でfeatures.h)で発生します

#if defined _BSD_SOURCE || defined _SVID_SOURCE
 #define __USE_MISC     1
#endif

の紹介コメントは<features.h>言う:

/* These are defined by the user (or the compiler)
   to specify the desired environment:

...
   _BSD_SOURCE          ISO C, POSIX, and 4.3BSD things.
   _SVID_SOURCE         ISO C, POSIX, and SVID things.
...
 */

1
@wallyk:私のコンピュータにはttyUSBという名前のファイルはありません。USBという名前のファイルは「usbmon」だけです。しかし、PCには多くのUSBポートがあります。それで、それらをどのように構成しますか?
Bas 2014

3
@Bas:Linuxの場合、コマンドlsusbを使用してすべてのUSBデバイスを表示します。システムにカスタムudevルールがある場合は、異なる名前を付けることができます。/etc/udev/rules.d/ 多分そこからあなたが探しているポートを選ぶことができます参照してください。確かにリストを表示してからポートのプラグを抜くと、違いを識別できます。
wallyk 14

1
@ wallykスペースパリティ(PARENB | CMSPRAR)を使用して出力を取得できません(書き込みできません)。しかし、私はマークパリティと通信することができます。それを解決する方法はありますか?
Bas

5
このコードの批評については、stackoverflow.com / questions / 25996171 /…
sawdustを

2
のように私はttyUSB0デバイスにデータを送信し、それは私が実際に使用していた私のttyデバイスから出てきました。文字通り、このコードを使用して自分の端末にスパムを送信していました。おがくずからの以下の答えは、より安全な実装です。
フクロウ

50

端末モードを適切設定する およびPOSIXオペレーティングシステムのシリアルプログラミングガイドで説明されているPOSIX標準に準拠するデモコードについては、以下が提供されます。
これは基本的に他の回答から派生したものですが、不正確で誤解を招くコメントが修正されています。

#include <errno.h>
#include <fcntl.h> 
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <termios.h>
#include <unistd.h>

int set_interface_attribs(int fd, int speed)
{
    struct termios tty;

    if (tcgetattr(fd, &tty) < 0) {
        printf("Error from tcgetattr: %s\n", strerror(errno));
        return -1;
    }

    cfsetospeed(&tty, (speed_t)speed);
    cfsetispeed(&tty, (speed_t)speed);

    tty.c_cflag |= (CLOCAL | CREAD);    /* ignore modem controls */
    tty.c_cflag &= ~CSIZE;
    tty.c_cflag |= CS8;         /* 8-bit characters */
    tty.c_cflag &= ~PARENB;     /* no parity bit */
    tty.c_cflag &= ~CSTOPB;     /* only need 1 stop bit */
    tty.c_cflag &= ~CRTSCTS;    /* no hardware flowcontrol */

    /* setup for non-canonical mode */
    tty.c_iflag &= ~(IGNBRK | BRKINT | PARMRK | ISTRIP | INLCR | IGNCR | ICRNL | IXON);
    tty.c_lflag &= ~(ECHO | ECHONL | ICANON | ISIG | IEXTEN);
    tty.c_oflag &= ~OPOST;

    /* fetch bytes as they become available */
    tty.c_cc[VMIN] = 1;
    tty.c_cc[VTIME] = 1;

    if (tcsetattr(fd, TCSANOW, &tty) != 0) {
        printf("Error from tcsetattr: %s\n", strerror(errno));
        return -1;
    }
    return 0;
}

void set_mincount(int fd, int mcount)
{
    struct termios tty;

    if (tcgetattr(fd, &tty) < 0) {
        printf("Error tcgetattr: %s\n", strerror(errno));
        return;
    }

    tty.c_cc[VMIN] = mcount ? 1 : 0;
    tty.c_cc[VTIME] = 5;        /* half second timer */

    if (tcsetattr(fd, TCSANOW, &tty) < 0)
        printf("Error tcsetattr: %s\n", strerror(errno));
}


int main()
{
    char *portname = "/dev/ttyUSB0";
    int fd;
    int wlen;

    fd = open(portname, O_RDWR | O_NOCTTY | O_SYNC);
    if (fd < 0) {
        printf("Error opening %s: %s\n", portname, strerror(errno));
        return -1;
    }
    /*baudrate 115200, 8 bits, no parity, 1 stop bit */
    set_interface_attribs(fd, B115200);
    //set_mincount(fd, 0);                /* set to pure timed read */

    /* simple output */
    wlen = write(fd, "Hello!\n", 7);
    if (wlen != 7) {
        printf("Error from write: %d, %d\n", wlen, errno);
    }
    tcdrain(fd);    /* delay for output */


    /* simple noncanonical input */
    do {
        unsigned char buf[80];
        int rdlen;

        rdlen = read(fd, buf, sizeof(buf) - 1);
        if (rdlen > 0) {
#ifdef DISPLAY_STRING
            buf[rdlen] = 0;
            printf("Read %d: \"%s\"\n", rdlen, buf);
#else /* display hex */
            unsigned char   *p;
            printf("Read %d:", rdlen);
            for (p = buf; rdlen-- > 0; p++)
                printf(" 0x%x", *p);
            printf("\n");
#endif
        } else if (rdlen < 0) {
            printf("Error from read: %d: %s\n", rdlen, strerror(errno));
        } else {  /* rdlen == 0 */
            printf("Timeout from read\n");
        }               
        /* repeat read to get full message */
    } while (1);
}

プログラムに受信したデータをASCIIコードとして処理させるには、プログラムをシンボルDISPLAY_STRINGでコンパイルします。

 cc -DDISPLAY_STRING demo.c

受信したデータが(バイナリデータではなく)ASCIIテキストであり、改行文字で終了する行として読み取る場合は、サンプルプログラムについては、この回答を参照してください。


1
その多くはちょうどcfmakerawいいと置き換えることができますか?
CMCDragonkai 2017年

他の例でも、O_NDELAYまたはでポートを開いていますO_NONBLOCKcmrr.umn.edu/~strupp/serial.htmlは、あなたがそれらのフラグでファイルディスクリプタを開いた場合、その言及VTIMEは無視されます。次に、O_NONBLOCKファイル記述子で実行することとそれを実行することの違いは何VTIMEですか?
CMCDragonkai 2017年

@CMCDragonkai-それはあなたが書いたものよりもはるかに複雑です。この質問に対する受け入れられた回答を参照するstackoverflow.com/questions/25996171/…を参照してください。ところで、ノンブロッキングモードでターミナルを開いた場合でも、fcntl()で
sawdust

初心者の質問で申し訳ありませんが、メインのdo whileループをどこで終了しますか、それとも永久にループしますか?
バカロロ2017

1
@bakalolo-これは、永久に受信して表示するための単純なデモコードです。その意図は、(他の答えとは異なり)コンパイルして(エラーなしで)確実に動作する移植可能なコードです。メッセージの終わりを判断するテストを追加できます。生データでは、メッセージパケットの定義はプロトコルによって異なります。または、このコードは、この回答で説明されているように、別のスレッドが処理するために受信したデータを循環バッファに格納するように変更することもできます。
おがくず
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