嵌入式Linux驱动学习之USART串口控制：基于AT91SAM9261EK

      普通单片机的串口操作比较容易，但是基于Linux系统的串口操作难不难呢？其实，基于Linux操作系统的串口操作分过两部分：串口驱动（注册设备）与串口的应用程序，一般厂家或是Linux内核已经提供了基于开发板的串口驱动，只需要注册一下，就可以使用了。我手头上有一块AT91SAM9261EK的开发板，只是为了学习Linux，因此，学习一下串口的操作。

     首先看一下内核是否注册了所有的串口。开发板可用的串口，硬件板子上的，我这里有 三个串口，其中一个为：DEBUG，也就是还有两个串口可以用来测试。启动开发板，控制台打印出的串口注册的信息，只有DEBUG注册了，因此，需要修改内核里的开发板相关的文件：我这里为：

linux-2.6.32.2/arch/arm/mach-at91/board-sam9261ek.c

找到相应的串口初始化注册的函数：

static void __init ek_map_io(void)

{

    /* Initialize processor: 18.432 MHz crystal */

    at91sam9261_initialize(18432000);

    /* Setup the LEDs */

    at91_init_leds(AT91_PIN_PA13, AT91_PIN_PA14);

    /* DBGU on ttyS0. (Rx & Tx only) */

    at91_register_uart(0, 0, 0);

    /* Add USART0 USART1 USART2 */

    at91_register_uart(AT91SAM9261_ID_US0, 1, 0);

    at91_register_uart(AT91SAM9261_ID_US1, 2, 0);

    at91_register_uart(AT91SAM9261_ID_US2, 3, 0);

    /* set serial console to ttyS0 (ie, DBGU) */

    at91_set_serial_console(0);

}

    然后重新编译内核，发现另外三个串口的设备注册成功。分别为：

atmel_usart.0: ttyS0 at MMIO 0xfefff200 (irq = 1) is a ATMEL_SERIAL

atmel_usart.1: ttyS1 at MMIO 0xfffb0000 (irq = 6) is a ATMEL_SERIAL

atmel_usart.2: ttyS2 at MMIO 0xfffb4000 (irq = 7) is a ATMEL_SERIAL

atmel_usart.3: ttyS3 at MMIO 0xfffb8000 (irq = 8) is a ATMEL_SERIAL

串口注册成功，操作的方式就像打开文件一样了。分别为 /dev/ttyS0 /dev/ttyS1 /dev/ttyS2

下面为操作串口的应用程序，为网上找到，自己修改了一下，实验好用。连接好串口线，DEBUG也连接，我这里使用USB转串口的，设置好波特率：程序里设置为：9600 8 N 1，串口助手发送，开发板收到后，通过DEBUG口打印接收到的，并且再通过相应的串口发送回来。

这里涉及到串口的配置，文件的open 与write。
程序如下：

//rs232_test.c

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <termios.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/time.h>

#define BAUDRATE B9600


static int open_com(char *dev_name, long com_baud, int com_data,
        int com_pry, int com_stop)
{
    uint    baud = 0, data = 0, parity = 0, stop = 0;
    struct    termios    strNewTio;
    int    fd;

    //set baudrate:
    switch(com_baud) {
    case 50: baud = B50; break;
    case 75: baud = B75; break;
    case 110: baud = B110; break;
    case 134: baud = B134; break;
    case 150: baud = B150; break;
    case 200: baud = B200; break;
    case 300: baud = B300; break;
    case 600: baud = B600; break;
    case 1200: baud = B1200; break;
    case 1800: baud = B1800; break;
    case 4800: baud = B4800; break;
    case 9600: baud = B9600; break;
    case 19200: baud = B19200; break;
    case 38400: baud = B38400; break;
    case 57600: baud = B57600; break;
    case 115200: baud = B115200; break;
    case 230400: baud = B230400; break;
    default:
        baud = B9600;
    }

    //set databits:
    switch(com_data) {
    case 5:    data = CS5; break;
    case 6:    data = CS6; break;
    case 7:    data = CS7; break;
    case 8:    data = CS8; break;
    default:
        data = CS8;
    }

    //set parity:
    switch(com_pry) {
    case 0: parity = 0; break;
    case 1: parity = PARENB | PARODD; break;
    case 2: parity = PARENB; break;
    default:
        parity = 0;
    }

    //set stopbits:
    switch(com_stop) {
    case 1: stop = 0; break;
    case 2: stop = CSTOPB; break;
    default:
        stop = 0;
    }

    fd = open(dev_name, O_RDWR | O_NOCTTY );
    if (fd < 0) {
        perror("com  open() error");
        return -1;
    }

    //set parameters:
    tcgetattr(fd, &strNewTio);

    strNewTio.c_cflag = baud | data | parity | stop | CREAD | CLOCAL;
    strNewTio.c_iflag = 0;
    strNewTio.c_lflag = 0;
    strNewTio.c_oflag = 0;

    if (tcsetattr(fd, TCSANOW, &strNewTio) < 0) {
        close(fd);
        perror("com tcsetattr()  error");
        return -1;
    }

    return fd;
}


int main(int argc, char *argv[])
{
    struct timeval tp;
    long time1=0;
    long time2=0;
    int fd1,fd2;
    struct termios tio1,tio2;

    int res,cnt,i;
    int mode = 1; //rs232 mode
    unsigned char c;

    unsigned char dev1[10];
    unsigned char dev2[10];
    int tmp1,tmp2;

    if (argc == 0x0) {
        printf("Usage : rs232 com_no\n");
        return 0;
    }
    else {
        tmp1 = atoi(argv[1]);

        if (tmp1 > 16 ) {
            printf("Usage : rs232_loopback com_no com_no\n");
            return 0;
        }
        else {
            sprintf(dev1, "/dev/ttyS%d", tmp1);
        }
    }
    fd1 = open_com(dev1, 9600, 8, 0, 1);


    if (fd1 < 0) {
        printf("can not open %s\n", dev1);
        close(fd1);
        return 0;
    }
    else
    {
     printf("Open COM %s Success!!\n", dev1);
    }

// clear the noise, made by change UART mode
usleep(10000);

    char    wr = 'k';
    char    rd [1000];
    int    ret;

    rd[0] = 0;
    while(1)
    {
        printf("=======%d\n ", i++);


        //write(fd1, &wr, 1);
        printf("=send:%c ", wr);

        usleep(100);

        ret = read(fd1, rd, 512);
        if (ret)
        {
            printf("\n=========receive:%s\n", rd);
            write(fd1, rd, strlen(rd));
            memset(rd, 0, 512);
        }
    }

    return 0;
}

Makefile文件如下：

all:
arm-none-linux-gnueabi-gcc rs232_test.c -o rs232_test
clean:
rm -rf *.o rs232_test

执行make，就可以生成在开发板上运行的执行文件，记得设置一下执行权限，chmod 777 rs232_test

可以通过ftp等放到开发板的根文件系统里，在执行目录下执行：
#  ./rs232_test 1              //这里打开/dev/ttyS1

      然后连接好此串口的串口线，通过串口助手发送数据，串口助手就可以收到回复，回复的内容是发送的内容。同时DEBUG控制台会打印出收到的信息。
     至此，基本的串口操作实现了。