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新手必看：轻松掌握串口调试发送接收全攻略，告别小白烦恼

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在嵌入式系统、工业控制、通信等领域，串口通信是不可或缺的一部分。串口调试是开发者日常工作中的一项基本技能，掌握好串口调试，可以大大提高工作效率。本文将为你详细讲解串口调试的发送和接收过程，帮助你轻松入门，告别小白烦恼。

1. 串口通信基础

1.1 串口定义

串口，全称为串行通信接口，是一种数据传输方式。它通过串行传输数据，即数据按位顺序传输，每次只传输一位。串口通信广泛应用于嵌入式系统、工业控制、通信等领域。

1.2 串口标准

串口通信遵循一系列标准，如RS-232、RS-485、RS-422等。其中，RS-232是最常用的串口标准。

1.3 串口参数

串口通信涉及多个参数，包括波特率、数据位、停止位、校验位等。以下是对这些参数的简要介绍：

  • 波特率：表示每秒钟传输的位数，单位为bps（比特每秒）。
  • 数据位：表示每次传输的数据位数，通常为8位。
  • 停止位：表示数据传输结束后，用于表示传输结束的位，通常为1位。
  • 校验位：用于检测数据传输过程中是否出现错误，通常有奇校验、偶校验和无校验三种。

2. 串口调试工具

在进行串口调试时，需要使用串口调试工具。以下是一些常用的串口调试工具：

  • 串口调试助手：一款免费的串口调试工具，功能强大，操作简单。
  • PuTTY：一款开源的串口调试工具，支持SSH、Telnet等多种协议。
  • 串口监视器：用于实时监视串口数据传输的工具。

3. 串口发送数据

3.1 发送数据流程

  1. 初始化串口：设置串口参数，如波特率、数据位、停止位、校验位等。
  2. 打开串口：建立与串口的连接。
  3. 发送数据：将数据写入串口缓冲区。
  4. 关闭串口：断开与串口的连接。

3.2 发送数据示例（C语言）

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

int main(int argc, char *argv[])
{
    int fd;
    struct termios tty;

    fd = open(argv[1], O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);
    if (fd == -1) {
        perror("open");
        exit(-1);
    }

    if(tcgetattr(fd, &tty) != 0) {
        perror("tcgetattr");
        exit(-1);
    }

    cfsetospeed(&tty, B9600);
    cfsetispeed(&tty, B9600);

    tty.c_cflag &= ~PARENB; // Clear parity bit, disabling parity (most common)
    tty.c_cflag &= ~CSTOPB; // Clear stop field, only one stop bit used in communication (most common)
    tty.c_cflag &= ~CSIZE; // Clear all the size bits, then use one of the statements below
    tty.c_cflag |= CS8; // 8 bits per byte (most common)
    tty.c_cflag &= ~CRTSCTS; // Disable RTS/CTS hardware flow control (most common)
    tty.c_cflag |= CREAD | CLOCAL; // Turn on READ & ignore ctrl lines (CLOCAL = 1)

    tty.c_lflag &= ~ICANON; // Disable canonical mode
    tty.c_lflag &= ~ECHO; // Disable echo
    tty.c_lflag &= ~ECHOE; // Disable erasure
    tty.c_lflag &= ~ECHONL; // Disable new-line echo
    tty.c_lflag &= ~ISIG; // Disable interpretation of INTR, QUIT and SUSP

    tty.c_iflag &= ~(IXON | IXOFF | IXANY); // Turn off s/w flow ctrl
    tty.c_iflag &= ~(IGNBRK|BRKINT|PARMRK|ISTRIP|INLCR|IGNCR|ICRNL); // Disable any special handling of received bytes

    tty.c_oflag &= ~OPOST; // Prevent special interpretation of output bytes (e.g. newline chars)
    tty.c_oflag &= ~ONLCR; // Prevent conversion of newline to carriage return/line feed

    tty.c_cc[VTIME] = 10;    // Wait for up to 1s (10 deciseconds), returning as soon as any data is received.
    tty.c_cc[VMIN] = 0;

    if (tcsetattr(fd,TCSANOW,&tty) != 0) {
        perror("tcsetattr");
        exit(-1);
    }

    char *data = "Hello, world!";
    write(fd, data, strlen(data));

    close(fd);
    return 0;
}

4. 串口接收数据

4.1 接收数据流程

  1. 初始化串口：设置串口参数，如波特率、数据位、停止位、校验位等。
  2. 打开串口：建立与串口的连接。
  3. 接收数据：从串口缓冲区读取数据。
  4. 关闭串口：断开与串口的连接。

4.2 接收数据示例（C语言）

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

int main(int argc, char *argv[])
{
    int fd;
    struct termios tty;

    fd = open(argv[1], O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);
    if (fd == -1) {
        perror("open");
        exit(-1);
    }

    if(tcgetattr(fd, &tty) != 0) {
        perror("tcgetattr");
        exit(-1);
    }

    cfsetospeed(&tty, B9600);
    cfsetispeed(&tty, B9600);

    tty.c_cflag &= ~PARENB; // Clear parity bit, disabling parity (most common)
    tty.c_cflag &= ~CSTOPB; // Clear stop field, only one stop bit used in communication (most common)
    tty.c_cflag &= ~CSIZE; // Clear all the size bits, then use one of the statements below
    tty.c_cflag |= CS8; // 8 bits per byte (most common)
    tty.c_cflag &= ~CRTSCTS; // Disable RTS/CTS hardware flow control (most common)
    tty.c_cflag |= CREAD | CLOCAL; // Turn on READ & ignore ctrl lines (CLOCAL = 1)

    tty.c_lflag &= ~ICANON; // Disable canonical mode
    tty.c_lflag &= ~ECHO; // Disable echo
    tty.c_lflag &= ~ECHOE; // Disable erasure
    tty.c_lflag &= ~ECHONL; // Disable new-line echo
    tty.c_lflag &= ~ISIG; // Disable interpretation of INTR, QUIT and SUSP

    tty.c_iflag &= ~(IXON | IXOFF | IXANY); // Turn off s/w flow ctrl
    tty.c_iflag &= ~(IGNBRK|BRKINT|PARMRK|ISTRIP|INLCR|IGNCR|ICRNL); // Disable any special handling of received bytes

    tty.c_oflag &= ~OPOST; // Prevent special interpretation of output bytes (e.g. newline chars)
    tty.c_oflag &= ~ONLCR; // Prevent conversion of newline to carriage return/line feed

    tty.c_cc[VTIME] = 10;    // Wait for up to 1s (10 deciseconds), returning as soon as any data is received.
    tty.c_cc[VMIN] = 0;

    if (tcsetattr(fd,TCSANOW,&tty) != 0) {
        perror("tcsetattr");
        exit(-1);
    }

    char buffer[1024];
    int n = read(fd, buffer, sizeof(buffer));
    if (n > 0) {
        printf("Received: %s\n", buffer);
    }

    close(fd);
    return 0;
}

5. 总结

通过本文的学习，相信你已经对串口调试的发送和接收过程有了较为全面的了解。在实际应用中，你可以根据自己的需求选择合适的串口调试工具和编程语言，进行串口通信的开发。希望本文能帮助你轻松掌握串口调试，告别小白烦恼。

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