linux串口驱动程序，linux串口驱动代码示例

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【前言】

随着计算机技术的飞速发展，Linux操作系统在嵌入式和服务器等领域的应用越来越广泛。作为一种开放源代码的操作系统，Linux操作系统的内核管理和驱动程序开发已经成为了一门重要的技术领域。而本文将主要介绍的是Linux串口驱动程序。

【正文】

Linux串口驱动是Linux内核中的一个重要组成部分，是实现Linux与外部设备之间通信的重要途径。它主要是由内核模块中的一些函数来实现的，其中最关键的是内核中的串口驱动程序。因此，在使用Linux操作系统进行开发的过程中，开发人员必须要对Linux串口驱动程序有深刻的了解。

1.串口驱动的作用

串口驱动是用来让计算机通过串口与外设之间进行数据传输的驱动程序。Linux操作系统支持多种串口设备和多个串行端口。通过串口与外部设备通信实现数据采集、数据处理等功能，具有灵活性和可扩展性强的特点，且能够更方便地实现远程数据通信。

2.串口驱动的实现方法

Linux串口驱动的实现方法分两种：一种是通过内核中的串口驱动程序实现；另一种是通过向上层提供接口实现。

第一种方法是通过使用Linux内核中自带的串口驱动程序来实现。这种实现方法较为复杂，需要对Linux内核的相关知识有一定的掌握，代码量比较大。但是，它的稳定性比较好，可以很好地满足开发者的需求。

第二种方法是通过提供一些接口函数，实现与上层的通信。这种实现方法相对简单，但实现功能的灵活性与自由度会相应减少。

3.串口驱动的开发

在开发串口驱动程序之前，我们需要将串口相关的硬件开发工作完成。在硬件设计时，应该考虑到串口数据传输的特点以及应用领域的需要，选用合适的串口芯片、电路设计方式等。

在完成硬件部分的设计工作之后，我们就可以开始进行串口驱动程序的开发工作了。开发过程中需要详细了解串口驱动程序的实现原理和具体实现方法，了解驱动模块的作用、接口函数以及对应的数据结构等。

在具体开发过程中，我们可以通过编写内核模块来实现串口驱动程序，或者以库的形式提供一些需要的函数，然后供用户层使用。通过以上两种方式，我们就可以实现多种功能的串口驱动程序，如配置串口参数，设置流控制，读写数据等。

【结论】

本文主要介绍了Linux串口驱动的相关知识和实现方法。通过深入了解串口驱动程序的实现原理和开发方法，我们可以更好地完成与外部设备之间的数据传输工作。希望本文对大家有所帮助。

Linux串口驱动代码：全面剖析串口驱动的底层原理及应用

在日常生产和生活中，串口这一通讯方式被广泛应用，而Linux作为最流行的开源操作系统，其串口驱动代码的编写和应用也越来越受到关注。本文将从串口驱动底层原理入手，详细探索Linux串口驱动代码的编写及应用，以期能更好地理解和应用串口通讯。

一、串口驱动原理

串口，顾名思义就是将数据一位一位地传输，这种方式跟并行传输形式不同，它只有两根线：发送线和接收线。在传输数据的时候，需要将数据按照规定的格式封装成数据包，然后在发送端和接收端进行解包处理。而串口驱动的主要功能就是实现数据的封装和解包，达到微处理器和外设之间的通讯。

（1）串口驱动框架

在Linux中，串口驱动的实现是基于TTY架构的。TTY，即终端设备，是指能够向终端用户提供通信接口的一种设备。而串口可看作是一种终端设备，所以称其为TTY设备，并将其架构化成了一个接口。在Linux内核中，TTY接口有两个部分：通用TTY层和串口驱动。

通用TTY层主要是用来提供通用字符终端输入输出设备的支持，比如终端、伪终端等。而串口驱动，则主要是实现了与通用TTY层之间的通讯，提供了字符输入和输出的方法。它连接了字符设备和硬件之间的桥梁，在控制串口发送和接收数据时起到了关键作用。

（2）串口驱动的工作原理

串口驱动的工作原理可以用以下步骤来概括：

1. 初始化设备

初始化串口应该调用tty_fasync(),tty_register_driver()等函数，建立相应的字符设备节点。之后通过tty_open()调用打开串口，通过tty_release()函数关闭串口，维护每个串口使用者的打开次数。

2. 数据收发

在数据传输之前，需要设置好串口的各种参数，比如波特率、校验位等。然后通过调用tty_write()函数发送数据，由串口硬件将数据存入FIFO缓冲区中。用符合POSIX标准的数据格式处理输出数据。而在接收数据时，则是调用tty_receive_buf()函数，让串口硬件从FIFO缓冲区中读取接收到的数据，并处理数据的格式。完成以上操作之后，通过tty_ioctl()函数及时向用户返回相关的信息，保证数据的完整性和正确性。

3. 数据处理

当数据被接收之后，需要通过tty_ldisc_receive_buf()处理收到的数据，使其按照特定格式展现。同时，通过信号量或者工作队列实现数据的异步处理，提高系统的响应速度。

以上就是串口驱动的主要工作原理，通过不断调整串口参数，不断进行收发数据，可以实现串口工作的稳定和健壮性。

二、Linux串口驱动代码编写

（1）串口驱动框架

在编写Linux串口驱动代码时，需要首先了解驱动的整体框架。如下所示：

```

#include

#include

#define SERIAL_MAGIC 0xAD

static void serial_tty_driver_write(struct tty_struct *, const unsigned char *, int);

static void serial_tty_driver_set_termios(struct tty_struct *, struct ktermios*);

static int serial_tty_driver_open(struct tty_struct *, struct file *);

static void serial_tty_driver_hangup(struct tty_struct *);

```

通过以上驱动框架所示函数，可以实现开头的四个驱动方法。其中，serial_tty_driver_write()用于编写串口数据，serial_tty_driver_set_termios()用于设置串口信息，serial_tty_driver_open()负责打开串口，serial_tty_driver_hangup()则负责关闭串口。在具体的代码实现中，还需要定义设备驱动器，并通过一个结构体来维护相应的串口信息。

（2）串口驱动函数实现

接下来，我们就需要实现以上驱动框架中各个函数。下面举例说明几个比较重要的函数：

1. tty_insert_flip_char()函数

该函数的任务是将传递进来的字符放入输出缓冲区。它按照数据的类型进行处理，发送的数据应该是一个完整的数据包。在实现过程中，需要定义自己的tty_port结构体，它是内核中用于处理tty驱动的重要数据结构。

2. tty_hangup()函数

该函数用于强制关闭指定的tty设备，比如在模块卸载的时候，需要先关闭每个打开的tty设备，之后才能成功卸载模块。

3. tty_register_driver()函数

该函数用于注册tty驱动程序，将驱动程序与对应的串口设备匹配。在注册驱动器时，需要创建一个tty_driver实例，并填充函数指针。

通过以上方法可以实现一个较完善的串口驱动程序，为我们真正实现数据收发打下坚实的基础。

三、串口应用示例

（1）串口查看器

串口查看器是一种非常好用的串口通讯调试工具，可以实时监控串口数据的流动状况，并为接收到的数据提供可视化的界面。

（2）基于串口的通讯

例如使用串口通讯进行单COS机卡让COS机卡获取CFCA测试卡号，通过串口协议实现卡号的交换。

综上所述，Linux串口驱动代码的实现和应用非常重要。掌握了串口驱动的底层原理及编写知识，我们不仅可以更好地进行系统的调试和调整，同时还能更好地实现不同设备之间的通信。因此，如果你想成为一名优秀的嵌入式工程师或者Linux专家，那么对于Linux串口驱动的学习和实践，一定是必不可少的。

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