深入浅出C语言串口编程：serial函数详解及应用37

C语言作为底层编程的利器，经常被用于与硬件设备进行交互。串口通信作为一种常用的、简单高效的通信方式，自然也离不开C语言的支持。本文将深入探讨C语言中的串口编程，重点关注 `serial` 函数的使用（注意：标准C库中并没有直接名为 `serial` 的函数，这里我们泛指用于串口操作的一系列函数，例如POSIX标准下的 `open`, `read`, `write`, `ioctl`, 以及Windows API下的 `CreateFile`, `ReadFile`, `WriteFile` 等），并结合实例讲解其在不同操作系统下的实现差异和应用技巧。

首先，我们需要明确一点，C语言本身并没有内置的串口操作函数。串口操作依赖于操作系统提供的底层接口。因此，编写串口程序需要根据目标操作系统选择相应的函数库和API。

一、 Linux下的串口编程

在Linux系统下，串口操作主要依靠POSIX标准提供的文件操作函数。串口被视为一个特殊的文件，可以使用 `open()` 函数打开， `read()` 和 `write()` 函数进行读写操作。`ioctl()` 函数则用于控制串口的各种属性，例如波特率、数据位、停止位、校验位等。

以下是一个简单的Linux下串口读取数据的示例代码：```c
#include
#include
#include
#include
#include
int main() {
int fd;
struct termios oldtio, newtio;
char buf[255];
int res;
fd = open("/dev/ttyACM0", O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY); // 打开串口，/dev/ttyACM0 需要根据实际情况修改
if (fd < 0) {
perror("open_port: Unable to open /dev/ttyACM0");
return 1;
}
tcgetattr(fd, &oldtio); // 获取当前串口设置
newtio = oldtio; // 将新设置复制为旧设置
// 设置波特率为9600
cfsetospeed(&newtio, B9600);
cfsetispeed(&newtio, B9600);
// 设置8位数据位，1位停止位，无校验位
newtio.c_cflag &= ~PARENB; // 清除校验位
newtio.c_cflag &= ~CSTOPB; // 设置1位停止位
newtio.c_cflag &= ~CSIZE; // 清除数据位设置
newtio.c_cflag |= CS8; // 设置8位数据位
tcsetattr(fd, TCSANOW, &newtio); // 应用新的串口设置
while (1) {
res = read(fd, buf, 255); // 从串口读取数据
if (res > 0) {
buf[res] = 0; // 添加字符串结束符
printf("Received: %s", buf);
}
}
close(fd); // 关闭串口
return 0;
}
```

这段代码展示了如何打开串口、设置串口参数以及读取串口数据。需要注意的是，`/dev/ttyACM0` 需要根据实际的串口设备名称进行修改。

二、 Windows下的串口编程

在Windows系统下，串口编程需要使用Windows API函数。主要函数包括 `CreateFile()` 用于打开串口， `ReadFile()` 和 `WriteFile()` 用于读写数据，以及 `SetCommState()` 用于设置串口参数。

以下是一个简单的Windows下串口读取数据的示例代码 (需要包含 `windows.h` 头文件):```c
#include
#include
int main() {
HANDLE hSerial;
DCB dcbSerialParams = {0};
COMMTIMEOUTS timeouts = {0};
char buffer[255];
DWORD bytesRead;
hSerial = CreateFile(L"COM1", GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, 0, NULL, OPEN_EXISTING, 0, NULL); // 打开串口 COM1
if (hSerial == INVALID_HANDLE_VALUE) {
printf("Error opening serial port.");
return 1;
}
= sizeof(dcbSerialParams);
GetCommState(hSerial, &dcbSerialParams); // 获取当前串口状态
= CBR_9600; // 设置波特率为9600
= 8; // 设置8位数据位
= ONESTOPBIT; // 设置1位停止位
= NOPARITY; // 设置无校验位
SetCommState(hSerial, &dcbSerialParams); // 设置串口状态
= 50; // 设置读取超时时间
= 10;
= 100;
SetCommTimeouts(hSerial, &timeouts);
while (1) {
ReadFile(hSerial, buffer, sizeof(buffer) - 1, &bytesRead, NULL); // 读取串口数据
if (bytesRead > 0) {
buffer[bytesRead] = '\0';
printf("Received: %s", buffer);
}
}
CloseHandle(hSerial); // 关闭串口
return 0;
}
```