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在嵌入式開發(fā)或者物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中，常常需要使用串口進(jìn)行設(shè)備間的通信。Linux操作系統(tǒng)中提供了多種讀取串口數(shù)據(jù)的方法，其中最常用的是使用串口讀取函數(shù)來讀取串口數(shù)據(jù)。然而，使用這種方式讀取數(shù)據(jù)并不是更好的選擇，因?yàn)楫?dāng)讀取時(shí)間過長時(shí)，程序會(huì)被阻塞，導(dǎo)致程序失去響應(yīng)。
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針對(duì)這個(gè)問題，Linux提供了一種名為poll()函數(shù)的機(jī)制，該函數(shù)可以異步地讀取串口數(shù)據(jù)，并且不會(huì)導(dǎo)致程序阻塞。本文將介紹如何使用poll()函數(shù)來讀取串口數(shù)據(jù)。
一、串口的打開和設(shè)置
在使用poll()函數(shù)之前，需要完成對(duì)串口的打開，并對(duì)串口進(jìn)行必要的設(shè)置。下面是打開和設(shè)置串口的相關(guān)代碼實(shí)現(xiàn)：
“`
#include
#include
#include
#include
#include
#define SERIAL_DEVICE “/dev/ttyUSB0”
#define BAUD_RATE B115200
int serial_fd;
int open_serial_device(const char *device_name, baudrate_t baudrate)
{
int fd = open(device_name, O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);
if (fd
perror(“open()”);
return -1;
}
struct termios options;
tcgetattr(fd, &options);
cfmakeraw(&options);
cfsetispeed(&options, baudrate);
cfsetospeed(&options, baudrate);
options.c_cflag |= (CLOCAL | CREAD);
options.c_cflag &= ~CSIZE;
options.c_cflag |= CS8;
options.c_cflag &= ~PARENB;
options.c_cflag &= ~CSTOPB;
tcsetattr(fd, TCSANOW, &options);
return fd;
}
“`
其中，SERIAL_DEVICE指定了串口的設(shè)備路徑，BAUD_RATE指定了波特率。在打開串口后，需要對(duì)串口進(jìn)行必要的設(shè)置，主要包括設(shè)置波特率、數(shù)據(jù)位、校驗(yàn)位和停止位等參數(shù)。
二、使用poll()函數(shù)讀取串口數(shù)據(jù)
完成串口的打開和設(shè)置后，下一步就是使用poll()函數(shù)來異步地讀取串口數(shù)據(jù)。下面是對(duì)poll()函數(shù)的介紹：
“`
int poll(struct pollfd *fds, nfds_t nfds, int timeout);
“`
poll()函數(shù)用來監(jiān)聽文件描述符的變化，可以監(jiān)聽不同的事件類型，包括讀、寫、異常等事件。其中，參數(shù)fds是一個(gè)結(jié)構(gòu)體指針數(shù)組，用來存放要監(jiān)聽的文件描述符；參數(shù)nfds表示fds數(shù)組中的元素個(gè)數(shù)；參數(shù)timeout表示poll()函數(shù)的超時(shí)時(shí)間，單位為毫秒。如果timeout為-1，表示永遠(yuǎn)等待事件的發(fā)生。
下面是使用poll()函數(shù)讀取串口數(shù)據(jù)的相關(guān)代碼：
“`
#include
#include
#define READ_BUFFER_SIZE 256
int poll_file_descriptor(int serial_fd) {
struct pollfd fds[1];
int ret;
char read_buffer[READ_BUFFER_SIZE];
int read_length;
fds[0].fd = serial_fd;
fds[0].events = POLLIN;
while (1) {
ret = poll(fds, 1, -1);
if (ret
return -1;
if (fds[0].revents & POLLIN) {
read_length = read(serial_fd, read_buffer, READ_BUFFER_SIZE);
if (read_length
perror(“read()”);
return -1;
}
printf(“Read %d bytes from serial\n”, read_length);
}
}
}
“`
其中，使用poll()函數(shù)實(shí)現(xiàn)串口數(shù)據(jù)的讀取主要包括步驟：
1. 創(chuàng)建一個(gè)poll()結(jié)構(gòu)體數(shù)組，設(shè)定要監(jiān)聽的文件描述符和事件類型；
2. 使用poll()函數(shù)監(jiān)聽文件描述符的變化，讀取事件發(fā)生時(shí)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取和處理；
在本實(shí)現(xiàn)中，創(chuàng)建一個(gè)fd_struct結(jié)構(gòu)體，fd屬性表示要監(jiān)聽的文件描述符，events屬性表示監(jiān)聽的事件類型。
三、測試結(jié)果
使用上述代碼編譯生成可執(zhí)行文件，并執(zhí)行該文件，可以監(jiān)聽串口數(shù)據(jù)的變化，并對(duì)讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和輸出。下面是一個(gè)測試結(jié)果的示例：
“`
Read 50 bytes from serial
Read 48 bytes from serial
Read 51 bytes from serial
Read 40 bytes from serial
“`
可以看到，使用poll()函數(shù)讀取串口數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)異步讀取，不會(huì)導(dǎo)致程序阻塞，可以提高設(shè)備間通信的效率和穩(wěn)定性。
結(jié)論
相關(guān)問題拓展閱讀：
- linux想要獲取串口參數(shù)信息，用c語言程序怎么實(shí)現(xiàn)呢？類似下面的行嗎？
linux想要獲取串口參數(shù)信息，用c語言程序怎么實(shí)現(xiàn)呢？類似下面的行嗎？
linux通過內(nèi)核訪問硬件，一般不允許直接訪問硬件，除非你編寫的是驅(qū)動(dòng)程序。驅(qū)動(dòng)程序帶沒型必須是內(nèi)核模塊類的，直接掛載在內(nèi)核的鉤子(hook)上，有特殊的編寫規(guī)則。
如蠢猜何通過內(nèi)核模塊訪問串口，要include kernel.h,里面有相應(yīng)接口函數(shù)察團(tuán)。
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