佛山高明网站建设设计,怀化做网站的公司,app扁平化设计网站模板,网站小程序制作公司文章目录 一、RS232 简介1. 电气特性2. 传输速率3. 传输距离 二、在 C 中实现 RS232 通信1. Windows 平台#xff08;1#xff09;打开串行端口#xff08;2#xff09;配置串行通信参数#xff08;3#xff09;发送数据#xff08;4#xff09;接收数据#xff08;5 中实现 RS232 通信1. Windows 平台1打开串行端口2配置串行通信参数3发送数据4接收数据5主函数示例 2. Linux 平台1打开串行端口2配置串行通信参数3发送数据4接收数据5主函数示例 三、注意事项四、总结 在现代嵌入式系统和工业控制领域RS232 串行通信仍然是一种不可或缺的技术。尽管 USB 和以太网等高速通信技术已经广泛应用但在一些需要低速、简单通信的场景中RS232 仍然是首选。本文将详细介绍如何在 C 中实现与 RS232 的通信包括 Windows 和 Linux 平台的实现方法。 一、RS232 简介
RS232 是一种串行通信协议用于实现设备之间的近距离数据传输。它通过一对发送和接收引脚TxD 和 RxD进行数据通信并支持控制信号如 RTS 和 CTS以实现流控制。RS232 的传输速率通常在几百比特每秒bps到几十千比特每秒kbps之间适用于低速数据传输场景。
1. 电气特性
RS232 使用负逻辑逻辑“1”对应的电平范围是 -3V 到 -15V逻辑“0”对应的电平范围是 3V 到 15V。这种设计使得信号在传输过程中具有一定的抗干扰能力。
2. 传输速率
RS232 的传输速率通常在几百 bps 到几十 kbps 之间。例如常见的波特率有 9600 bps、19200 bps 和 115200 bps。波特率越高数据传输速度越快但传输距离和可靠性可能会受到影响。
3. 传输距离
RS232 的传输距离通常在 15 米以内。如果需要更长的传输距离可以使用 RS485 等其他串行通信协议。
二、在 C 中实现 RS232 通信
在 C 中实现 RS232 通信需要使用操作系统提供的串行通信 API。以下是基于 Windows 和 Linux 平台的实现方法。
1. Windows 平台
在 Windows 系统中可以使用 Windows API 中的串行通信函数来实现与 RS232 的通信。以下是一个简单的示例代码展示如何打开串行端口、设置通信参数、发送和接收数据。
1打开串行端口
#include windows.h
#include iostream// 打开串行端口
HANDLE OpenSerialPort(const char* portName)
{HANDLE hSerial;hSerial CreateFile(portName, // 端口名称如 COM1GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, // 读写权限0, // 不共享0, // 无安全属性OPEN_EXISTING, // 打开已存在的设备0, // 非异步0 // 无模板);if (hSerial INVALID_HANDLE_VALUE){std::cerr Error opening serial port std::endl;return INVALID_HANDLE_VALUE;}return hSerial;
}2配置串行通信参数
// 配置串行通信参数
bool ConfigureSerialPort(HANDLE hSerial)
{DCB dcbSerialParams { 0 };dcbSerialParams.DCBlength sizeof(dcbSerialParams);if (!GetCommState(hSerial, dcbSerialParams)){std::cerr Error getting state std::endl;return false;}dcbSerialParams.BaudRate CBR_9600; // 波特率 9600dcbSerialParams.ByteSize 8; // 数据位 8dcbSerialParams.StopBits ONESTOPBIT; // 停止位 1dcbSerialParams.Parity NOPARITY; // 无校验位if (!SetCommState(hSerial, dcbSerialParams)){std::cerr Error setting state std::endl;return false;}return true;
}3发送数据
// 发送数据
bool WriteSerialPort(HANDLE hSerial, const char* data, DWORD size)
{DWORD bytesWritten;if (!WriteFile(hSerial, data, size, bytesWritten, 0)){std::cerr Error writing to port std::endl;return false;}return true;
}4接收数据
// 接收数据
bool ReadSerialPort(HANDLE hSerial, char* buffer, DWORD size)
{DWORD bytesRead;if (!ReadFile(hSerial, buffer, size, bytesRead, 0)){std::cerr Error reading from port std::endl;return false;}return true;
}5主函数示例
int main()
{const char* portName COM1;HANDLE hSerial OpenSerialPort(portName);if (hSerial INVALID_HANDLE_VALUE){return 1;}if (!ConfigureSerialPort(hSerial)){CloseHandle(hSerial);return 1;}const char* dataToSend Hello, Serial Port!;if (!WriteSerialPort(hSerial, dataToSend, strlen(dataToSend))){CloseHandle(hSerial);return 1;}char readBuffer[128];if (ReadSerialPort(hSerial, readBuffer, sizeof(readBuffer))){std::cout Received: readBuffer std::endl;}CloseHandle(hSerial);return 0;
}2. Linux 平台
在 Linux 系统中可以使用 POSIX 串行通信 API 来实现与 RS232 的通信。以下是一个简单的示例代码。
1打开串行端口
#include iostream
#include fcntl.h
#include unistd.h
#include termios.h
#include cstring// 打开串行端口
int OpenSerialPort(const char* portName)
{int fd open(portName, O_RDWR | O_NOCTTY | O_SYNC);if (fd 0){std::cerr Error opening serial port std::endl;return -1;}return fd;
}2配置串行通信参数
// 配置串行通信参数
bool ConfigureSerialPort(int fd)
{struct termios tty;if (tcgetattr(fd, tty) ! 0){std::cerr Error getting attributes std::endl;return false;}cfsetospeed(tty, B9600); // 波特率 9600cfsetispeed(tty, B9600);tty.c_cflag ~PARENB; // 无校验位tty.c_cflag ~CSTOPB; // 1 停止位tty.c_cflag ~CSIZE; // 清除数据位掩码tty.c_cflag | CS8; // 8 数据位tty.c_cflag ~CRTSCTS; // 关闭硬件流控制tty.c_cflag | CREAD | CLOCAL; // 启用接收器忽略调制解调器控制线tty.c_iflag ~(IXON | IXOFF | IXANY); // 关闭软件流控制tty.c_iflag ~(ICRNL | INLCR); // 禁用回车和换行的特殊处理tty.c_lflag ~ICANON;tty.c_lflag ~ECHO; // 关闭回显tty.c_lflag ~ISIG; // 关闭信号字符tty.c_oflag ~OPOST; // 防止特殊解释输出数据tty.c_oflag ~ONLCR; // 防止将换行符转换为回车换行符if (tcsetattr(fd, TCSANOW, tty) ! 0){std::cerr Error setting attributes std::endl;return false;}return true;
}3发送数据
// 发送数据
bool WriteSerialPort(int fd, const char* data, size_t size)
{ssize_t bytesWritten write(fd, data, size);if (bytesWritten 0){std::cerr Error writing to port std::endl;return false;}return true;
}4接收数据
// 接收数据
bool ReadSerialPort(int fd, char* buffer, size_t size)
{ssize_t bytesRead read(fd, buffer, size);if (bytesRead 0){std::cerr Error reading from port std::endl;return false;}return true;
}5主函数示例
int main()
{const char* portName /dev/ttyS0;int fd OpenSerialPort(portName);if (fd 0){return 1;}if (!ConfigureSerialPort(fd)){close(fd);return 1;}const char* dataToSend Hello, Serial Port!;if (!WriteSerialPort(fd, dataToSend, strlen(dataToSend))){close(fd);return 1;}char readBuffer[128];if (ReadSerialPort(fd, readBuffer, sizeof(readBuffer))){std::cout Received: readBuffer std::endl;}close(fd);return 0;
}三、注意事项
波特率匹配发送端和接收端的波特率必须一致否则会导致数据传输错误。串行端口名称在 Windows 上串行端口名称通常为 “COM1”、“COM2” 等在 Linux 上通常为 “/dev/ttyS0”、“/dev/ttyUSB0” 等。错误处理在实际应用中需要对串行通信中的错误进行详细处理例如超时错误、硬件故障等。多线程支持在需要同时进行发送和接收操作时可以使用多线程来实现。
四、总结
RS232 串行通信在工业控制和嵌入式系统中仍然具有重要地位。通过使用 Windows API 和 POSIX API我们可以在 C 中实现与 RS232 的通信。本文提供了详细的代码示例帮助开发者快速上手。在实际应用中还需要根据具体需求进行适当的扩展和优化。
