基于平台:IMX6ULL PRO开发板
串口(UART)的全称是Universal Asynchronous Receiver and Transmitter,即异步发送和接收。USART无论是在单片机中、嵌入式中都起到了非常重要的作用。并且串口的结构简单、稳定。因此受到大部分人的喜爱。另外,学习过单片机、stm32的都知道串口的作用。即:可以用于调试打印信息、还可外接传感器模块。
另外应用层设置串口的参数主要有:
波特率、起始位、数据位、校验位、停止位、行规层(TTY体系内)。
Linux中,TTY也许是跟终端有关系的最为混乱的术语。TTY是TeleTYpe的一个老缩写。Teletypes,或者teletypewriters,原来指的是电传打字机,是通过串行线用打印机键盘通过阅读和发送信息的东西,和古老的电报机区别并不是很大。之后,当计算机只能以批处理方式运行时,电传打字机成为唯一能够被使用的“实时”输入/输出设备。最终,电传打字机被键盘和显示器终端所取代,但在终端或TTY接插的地方,操作系统仍然需要一个程序来监视串行端口。一个getty“Get TTY”的处理过程是:一个程序监视物理的TTY/终端接口。对一个虚拟网络控制台(VNC)来说,一个伪装的TTY(Pseudo-TTY,即假冒的TTY,也叫做“PTY”)是等价的终端。当你运行一个xterm(终端仿真程序)或GNOME终端程序时,PTY对虚拟的用户或者如xterm一样的伪终端来说,就像是一个TTY在运行。“Pseudo”的意思是“duplicating in a fake way”(用伪造的方法复制),它相比“virtual”或“emulated”更能真实的说明问题。而在的计算中,它却处于被放弃的阶段。
tty也是一个Unix命令,用来给出当前终端设备的名称。
终端是一种字符型设备,它有多种类型,通常使用tty来简称各种类型的终端设备。
在Linux系统的设备特殊文件目录/dev/下。
在韦东山的视频教程中给出了这么一个系统框架图
在这里面当中引用了行规层的概念。
我们都知道串口有波特率、起始位、数据位、校验位、停止位这几位。
通过Linux应用串口的文章我们可以很好的吧串口编程逮捕编写出来。
参考链接:https://www.cnblogs.com/feisky/archive/2010/05/21/1740893.html
#include /*标准输入输出定义*/
#include /*标准函数库定义*/
#include /*Unix 标准函数定义*/
#include
#include
#include /*文件控制定义*/
#include /*POSIX 终端控制定义*/
#include /*错误号定义*/
/**********主要用来配置波特率、检验位等参数************/
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;
newtio.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG); /*Input*/
newtio.c_oflag &= ~OPOST; /*Output*/
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[VMIN] = 1; /* 读数据时的最小字节数: 没读到这些数据我就不返回! */
newtio.c_cc[VTIME] = 0; /* 等待第1个数据的时间:
* 比如VMIN设为10表示至少读到10个数据才返回,
* 但是没有数据总不能一直等吧? 可以设置VTIME(单位是10秒)
* 假设VTIME=1,表示:
* 10秒内一个数据都没有的话就返回
* 如果10秒内至少读到了1个字节,那就继续等待,完全读到VMIN个数据再返回
*/
tcflush(fd,TCIFLUSH);
if((tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio))!=0)
{
perror("com set error");
return -1;
}
//printf("set done!\n");
return 0;
}
/**********打开设备节点*************/
int open_port(char *com)
{
int fd;
//fd = open(com, O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY);
fd = open(com, O_RDWR|O_NOCTTY);
if (-1 == fd){
return(-1);
}
if(fcntl(fd, F_SETFL, 0)<0) /* 设置串口为阻塞状态*/
{
printf("fcntl failed!\n");
return -1;
}
return fd;
}
int main(int argc, char **argv)
{
int fd;
int iRet;
char c;
/* 1. open */
/* 2. setup
* 115200,8N1
* RAW mode
* return data immediately
*/
/* 3. write and read */
if (argc != 2)
{
printf("Usage: \n");
printf("%s \n", argv[0]);
return -1;
}
fd = open_port(argv[1]);
if (fd < 0)
{
printf("open %s err!\n", argv[1]);
return -1;
}
iRet = set_opt(fd, 115200, 8, 'N', 1);
if (iRet)
{
printf("set port err!\n");
return -1;
}
printf("Enter a char: ");
while (1)
{
scanf("%c", &c);
/*********每次读写一位数据*************/
iRet = write(fd, &c, 1);
iRet = read(fd, &c, 1);
if (iRet == 0) //读取到数据的时候
{
printf("get: %02x %c\n", c, c);
}
}
return 0;
}
查阅资料我们可以知道GPS模块也是可以通过串口通讯的。
因此我们这在理简单的运用串口运用GPS模块进行通讯。
这里我们知道对于GPS的串口设置标准。
GPS使用多种标准数据格式,目前最通用的GNSS格式是NMEA0183格式。NMEA0183是最终定位格式,即将二进制定位格式转为统一标准定位格式,与卫星类型无关。这是一套定义接收机输出的标准信息,有几种不同的格式,每种都是独立相关的ASCII格式,逗点隔开数据流,数据流长度从30-100字符不等,通常以每秒间隔持续输出。
其标准格式为:
$GPGGA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,M,<10>,M,<11>,<12>*hh
在其$上有多重格式,不同的格式代表的其意义不同:
GPGGA:单GPS
BDGGA:单北斗
GLGGA:单GLONASS
GNGGA:多星联合定位
另外其<1>、<2>、<3> … 代表着不同的意思。
本例程使用GPGGA:单GPS模式,显示前五位的数据。即:时间、纬度、南北半球、经度、东西半球。
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
/* set_opt(fd,115200,8,'N',1) */
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;
newtio.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG); /*Input*/
newtio.c_oflag &= ~OPOST; /*Output*/
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[VMIN] = 1; /* 读数据时的最小字节数: 没读到这些数据我就不返回! */
newtio.c_cc[VTIME] = 0; /* 等待第1个数据的时间:
* 比如VMIN设为10表示至少读到10个数据才返回,
* 但是没有数据总不能一直等吧? 可以设置VTIME(单位是10秒)
* 假设VTIME=1,表示:
* 10秒内一个数据都没有的话就返回
* 如果10秒内至少读到了1个字节,那就继续等待,完全读到VMIN个数据再返回
*/
tcflush(fd,TCIFLUSH);
if((tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio))!=0)
{
perror("com set error");
return -1;
}
//printf("set done!\n");
return 0;
}
int open_port(char *com)
{
int fd;
//fd = open(com, O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY);
fd = open(com, O_RDWR|O_NOCTTY);
if (-1 == fd){
return(-1);
}
if(fcntl(fd, F_SETFL, 0)<0) /* 设置串口为阻塞状态*/
{
printf("fcntl failed!\n");
return -1;
}
return fd;
}
int read_gps_raw_data(int fd, char *buf)
{
int i = 0;
int iRet;
char c;
int start = 0;
while (1)
{
iRet = read(fd, &c, 1);
if (iRet == 1)
{
if (c == '$')
start = 1;
if (start)
{
buf[i++] = c;
}
if (c == '\n' || c == '\r')
return 0;
}
else
{
return -1;
}
}
}
/* eg. $GPGGA,082559.00,4005.22599,N,11632.58234,E,1,04,3.08,14.6,M,-5.6,M,,*76" */
int parse_gps_raw_data(char *buf, char *time, char *lat, char *ns, char *lng, char *ew)
{
char tmp[10];
if (buf[0] != '$')
return -1;
else if (strncmp(buf+3, "GGA", 3) != 0)
return -1;
else if (strstr(buf, ",,,,,"))
{
printf("Place the GPS to open area\n");
return -1;
}
else {
//printf("raw data: %s\n", buf);
sscanf(buf, "%[^,],%[^,],%[^,],%[^,],%[^,],%[^,]", tmp, time, lat, ns, lng, ew);
return 0;
}
}
/*
* ./serial_send_recv
*/
int main(int argc, char **argv)
{
int fd;
int iRet;
char c;
char buf[1000];
char time[100];
char Lat[100];
char ns[100];
char Lng[100];
char ew[100];
float fLat, fLng;
/* 1. open */
/* 2. setup
* 115200,8N1
* RAW mode
* return data immediately
*/
/* 3. write and read */
if (argc != 2)
{
printf("Usage: \n");
printf("%s \n", argv[0]);
return -1;
}
fd = open_port(argv[1]);
if (fd < 0)
{
printf("open %s err!\n", argv[1]);
return -1;
}
iRet = set_opt(fd, 9600, 8, 'N', 1);
if (iRet)
{
printf("set port err!\n");
return -1;
}
while (1)
{
/* eg. $GPGGA,082559.00,4005.22599,N,11632.58234,E,1,04,3.08,14.6,M,-5.6,M,,*76"*/
/* read line */
iRet = read_gps_raw_data(fd, buf);
/* parse line */
if (iRet == 0)
{
iRet = parse_gps_raw_data(buf, time, Lat, ns, Lng, ew);
}
/* printf */
if (iRet == 0)
{
printf("Time : %s\n", time);
printf("ns : %s\n", ns);
printf("ew : %s\n", ew);
printf("Lat : %s\n", Lat);
printf("Lng : %s\n", Lng);
/* 纬度格式: ddmm.mmmm */
sscanf(Lat+2, "%f", &fLat);
fLat = fLat / 60;
fLat += (Lat[0] - '0')*10 + (Lat[1] - '0');
/* 经度格式: dddmm.mmmm */
sscanf(Lng+3, "%f", &fLng);
fLng = fLng / 60;
fLng += (Lng[0] - '0')*100 + (Lng[1] - '0')*10 + (Lng[2] - '0');
printf("Lng,Lat: %.06f,%.06f\n", fLng, fLat);
}
}
return 0;
}