串行口(Serial Port),是指通过一个线路(称作串行电缆)以一位接一位的方式将数据传输到一个设备的通信接口。串口广泛应用于计算机、调制解调器、路由器、传真机、数据采集器、车辆诊断等各种设备之间的通信。
串口通常包括传输数据的串行通道和控制串口传输的信号线。信号线是用于串行通信的几个引脚。串口的基本原理是以字节为单位进行数据传输。串口每次从传输缓存中读出一个字节,然后将它通过串口将这个字节的每一位都依次传输出去。这些位的传输顺序通常是从低位到高位(LSB-first)或从高位到低位(MSB-first)。
在Linux下,每一个串口都可以表示成一个设备文件,比如ttyS0和ttyS1。在Linux系统中,我们通过这些设备文件访问和控制串口。串口通信从硬件和驱动两个层面进行控制。对于串口的硬件控制,可以通过串口的物理接口来配置波特率、校验位、数据位、停止位等;对于驱动控制,可以通过串口驱动来进行配置。
在Linux系统中,可以通过串口工具stty或者setserial来配置串口的波特率、校验位、数据位等属性。例如,下面的命令将设置串口为波特率9600,8数据位,无校验,并配置一个停止位:
stty -F /dev/ttyS0 9600 cs8 -cstopb -parity
在Linux系统中,可以使用C语言来编写串口通信程序。通过打开设备文件、配置串口属性、读写数据等步骤,可以实现对串口的访问和控制。Linux提供了一个与串口驱动器交互的接口,即构建简单的串口控制程序所需的设备文件、系统调用和程序库。
开发者可以使用Linux下的C语言接口,在应用程序中调用ioctl()函数配置串口参数、使用read()和write()函数进行串口数据读写等。使用Linux下的串口编程方法,可以实现从串口读取传感器数据,或向外部硬件发送命令等功能。
Linux下的串口通信可以应用于多种领域,如数据采集、机器人控制、远程维护、智能家居等。例如,可以将单片机与Linux系统的终端或者服务器连接起来,通过串口通信实现交互式控制和数据传输。同时还可以通过通过串口通信实现远程维护管理,管理远端基站设备的状态、上传有关配置和日志文件等。
此外,串口在载人航天和科学探测等领域也有广泛的应用。在火箭、卫星、飞机等复杂系统中,串口通信可以帮助芯片或其他设备之间实现通信,控制复杂系统的运行。