Работа с COM-портом RS-232 в Linux — все, что нужно знать

Переданы все RTS-сигналы? Проверяем! Если вы сохраняете старое наследие в электронике, то знание работы с COM-портом RS-232 в Linux будет весьма полезным. Сегодня мы рассмотрим все основные аспекты работы с этим интерфейсом, чтобы вы могли без проблем передавать данные между устройствами.

Со скоростью передачи данных наших 5 слов в секунду, вполне достаточно немного поиграться с протоколов и настроек COM-порта, чтобы поймать нужный сигнал. Вам даже не потребуется фотографии для лучшего понимания, какой именно сигнал вы передаете и что он означает. Просто читайте нашу статью!

Теперь, когда права установлены и выходим вместе с пользователем. Продолжим работу с COM-портом. При работе с последовательным файл-устройства в линуксе возможна одна небольшая проблема в виде неканонического ввода. Чтобы этого не случилось, запустим наше устройство в «чистом» режиме с помощью команды stty -F /dev/ttyS0 -icanon.

Возможности Linux для работы с COM-портом RS-232

В Linux существует множество способов работы с COM-портом RS-232. В этом разделе мы рассмотрим основные возможности Linux для работы с COM-портом и как правильно использовать их.

Модули ядра Linux

Linux поддерживает несколько модулей ядра, которые позволяют работать с COM-портами. Наиболее распространенные модули — это «serial», «usbserial» и «pl2303». Для использования этих модулей достаточно выполнить команду modprobe с соответствующим именем модуля.

Использование командной строки

При работе с COM-портами в Linux можно использовать командную строку. Наиболее популярной программой для этой цели является «minicom». Для прочтения данных из COM-порта воспользуйтесь командой «minicom -b [скорость] -o -D /dev/[порт]». Для завершения программы используйте комбинацию клавиш «Ctrl-A» и «X».

Программирование на C/C++

Для работы с COM-портом RS-232 в Linux можно использовать программы на языке C или C++. Для этого вам понадобятся функции открытия порта, чтения и записи данных. Примеры кода можно найти в документации команд «open», «read» и «write».

Суперпользователь

Для доступа к COM-порту RS-232 в Linux потребуется права суперпользователя. Необходимо запускать программу с командой «sudo» или подробно настроить права доступа для пользователя.

Именованные буфера

Одним из способов работать с COM-портом RS-232 в Linux является использование именованных буферов. Это позволяет передавать данные между программами через COM-порт. Для этого достаточно создать именованный буфер с помощью команды «mkfifo» и использовать его в программе для чтения и записи данных.

Настройка командой stty

Если вам нужно конфигурировать COM-порт RS-232 в Linux, вы можете использовать команду «stty». Эта команда позволяет менять параметры передачи данных, такие как скорость передачи, количество бит данных, бит паритета и т. д. Для примера, используйте команду «stty -F /dev/[порт] [параметры]».

Флаг	Описание
-F /dev/[порт]	Указывает COM-порт, который нужно настроить
[параметры]	Задает параметры передачи данных

Это лишь некоторые возможности Linux для работы с COM-портом RS-232. Особенности работы с COM-портами могут различаться в зависимости от хост-машины и команд, запрашиваемых данных. Поэтому, чтобы воспользоваться всеми возможностями Linux, рекомендуется обращаться к документации и примерам кода на языке C/C++.

Настройка COM-порта RS-232 в Linux

При работе с COM-портом RS-232 в Linux часто возникает необходимость в настройке порта для чтения и записи данных. Принцип работы с COM-портом в Linux устроен следующим образом: для установки нужных установок COM-порта используется функция tcsetattr(), которая позволяет менять конфигурацию порта и параметры передачи данных.

Установка COM-порта осуществляется с помощью настройки соответствующих регистров. В начале работы с COM-портом в Linux, файл .config_rs232 создается автоматически системой, если он не существует. В данном файле содержатся настройки COM-порта, такие как скорость передачи данных, биты данных, контроль четности и т.п.

Давайте попробуем настроить COM-порт RS-232 подключенный к COM1 на скорость передачи 115200 бод. Для этого откроем файл .config_rs232 и внесем следующие изменения:

port = /dev/ttyS0
baudrate = 115200

Теперь сохраним файл и выходим из него.

Для начала работы с COM-портом, необходимо открыть файл /dev/ttyS0 с помощью функции open(). Но перед этим неблокирующее открытие (O_NONBLOCK) и установка скорости передачи данных (B115200) также могут быть добавлены в флаги открытия файла (параметр flags) для немедленного чтения данных с COM-порта.

Давайте откроем COM-порт и выполним проверку на успешное открытие файла:

int fd = open("/dev/ttyS0", O_RDWR | O_NOCTTY | O_NONBLOCK);
if (fd == -1) {
perror("Ошибка открытия COM-порта");
return -1;
}

Теперь, когда файл COM-порта успешно открыт, давайте попробуем настроить его:

struct termios options;
tcgetattr(fd, &options);
cfsetispeed(&options, B115200);
tcsetattr(fd, TCSANOW, &options);

В этом примере мы установили скорость передачи данных на COM-порта 115200 бод, но это можно изменить на любую другую скорость, например, 9600 бод. Затем мы используем функцию tcsetattr() для установки новой конфигурации COM-порта.

После настройки COM-порта, можно приступать к чтению и записи данных:

unsigned char buf[255];
int bytes_read = read(fd, buf, 255);
if (bytes_read == -1) {
perror("Ошибка чтения данных");
return -1;
}

В этом примере мы используем функцию read() для чтения данных с COM-порта. Она возвращает количество прочитанных байтов. Если чтение прошло успешно, мы можем обработать прочитанные данные.

Для записи данных на COM-порт используется функция write(). Вот пример записи данных:

unsigned char buf[255];
buf[0] = 'H';
buf[1] = 'e';
buf[2] = 'l';
buf[3] = 'l';
buf[4] = 'o';
int bytes_written = write(fd, buf, 5);
if (bytes_written == -1) {
perror("Ошибка записи данных");
return -1;
}

В этом примере мы записываем строку «Hello» на COM-порт. Функция write() возвращает количество записанных байтов или -1 при возникновении ошибки.

В конце работы с COM-портом необходимо закрыть файл COM-порта:

close(fd);

Теперь, когда мы знаем основы работы с COM-портом RS-232 в Linux, давайте переведем их в код и запустим его. Посмотрим, как работает коммуникация между портами и сделаем небольшую паузу с помощью функции sleep(1) для ожидания ответа.

Давайте попробуем запустить код:

...
\/* настройка COM-порта *\/
...
unsigned char buf[255];
buf[0] = 'H';
buf[1] = 'e';
buf[2] = 'l';
buf[3] = 'l';
buf[4] = 'o';
int bytes_written = write(fd, buf, 5);
if (bytes_written == -1) {
perror("Ошибка записи данных");
return -1;
}
sleep(1); // пауза в 1 секунду для ожидания ответа
int bytes_read = read(fd, buf, 255);
if (bytes_read == -1) {
perror("Ошибка чтения данных");
return -1;
}
...
\/* закрытие COM-порта *\/
...

В этом примере мы настроили COM-порт, записали строку «Hello» и прочитали ответ. Работа с COM-портом завершена.

Итак, в этой статье мы рассмотрели принцип работы с COM-портом RS-232 в Linux и необходимые настройки для чтения и записи данных. Теперь вы знаете, как настроить COM-порт и воспользоваться функциями чтения и записи для коммуникации с другими устройствами.

Программные способы перехвата сообщений в COM-порту RS-232

Для начала необходимо убедиться, что у пользователя есть права доступа к COM-порту. Для этого следует добавить его в группу dialout с помощью команды:

sudo usermod -aG dialout имя_пользователя

Для получения доступа к COM-порту в Linux используется файл-устройство /dev/ttySx или /dev/ttyUSBx, где x – номер порта. Например, /dev/ttyS0 соответствует COM1, а /dev/ttyUSB0 – USB-порту.

Давайте рассмотрим примеры программных способов перехвата сообщений.

1. Использование утилиты stty.

Утилита stty позволяет настраивать параметры передачи данных через COM-порт. Например, команда:

stty -F /dev/ttyS0 9600 clocal cread -ignpar -brkint -icrnl -opost -onlcr -isig -icanon echo

2. Использование утилиты minicom.

Утилита minicom позволяет работать с COM-портами в режиме терминала. Для перехвата данных через COM-порт следует запустить minicom с заданными параметрами:

sudo minicom -D /dev/ttyS0

После запуска утилиты minicom мы увидим терминал, в котором будут поступать данные с COM-порта.

3. Использование других утилит.

sudo cat /dev/ttyS0

Получив нужные данные с COM-порта, мы можем их обработать и произвести необходимые операции. В данном случае мы можем вывести ответные сообщения в формате ASCII. Например, команда:

sudo cat /dev/ttyS0 | xxd -ps

выведет данные в шестнадцатеричном формате ASCII.

Таким образом, программные способы перехвата сообщений в COM-порту RS-232 представляют собой важную часть работы с данной технологией. При использовании терминалов и утилит, таких как stty, minicom или cat, можно взаимодействовать с COM-портом и получать данные для дальнейшей обработки или анализа.

Практические примеры работы с COM-портом RS-232 в Linux

В этом разделе мы рассмотрим несколько практических примеров работы с COM-портом RS-232 в Linux. Для начала мы устанавливаем соединение с COM-портом, используя функцию open(), передавая ей имя файла порта. Также мы указываем флаги устройства, например, O_RDWR для чтения и записи.

После установки соединения, мы настраиваем параметры COM-порта с помощью функции tcsetattr(). Важно правильно установить скорость передачи данных, режимы контроля паритета и стоп-биты, а также режим работы терминала. Мы используем неканонический режим работы, чтобы получать данные немедленно при их появлении.

После настройки COM-порта, мы можем начать работать с ним. Используя функции read() и write(), мы можем читать данные из порта и записывать данные в порт соответственно. Функция read() блокирует выполнение программы, до тех пор, пока не будет получено достаточное количество данных.

Давайте рассмотрим несколько примеров работы с COM-портом в Linux. В первом примере мы пишем программу, которая отправляет сообщение на COM-порт в каноническом режиме. Мы считываем пользовательский ввод из командной строки и записываем его в COM-порт с помощью функции write().

Во втором примере мы делаем то же самое, но в неканоническом режиме. В этом режиме мы можем контролировать обработку символов на уровне программы, а не операционной системы. Мы также добавляем проверку, чтобы убедиться, что данные успешно записались в порт.

В четвертом примере мы реализуем программу, которая проверяет, является ли заданное устройство COM-портом. Мы открываем файл порта и проверяем его состояние. Если открытие файла прошло успешно и устройство является COM-портом, то порт считается доступным для коммуникации.

В пятом примере мы используем программное управление сигналом DTR (Data Terminal Ready). С помощью функции ioctl() мы можем установить состояние сигнала DTR в разные значения. Это может быть полезно, если мы работаем в электронике или радиолюбительстве и нам нужно управлять устройством, подключенным к COM-порту посредством сигнала DTR.

Во всех примерах мы используем системные вызовы для работы с COM-портом. Мы также используем библиотеки, такие как termios.h и ioctl.h, чтобы упростить работу с COM-портом. Важно заметить, что пути к файлам порта могут различаться в разных системах, поэтому проверьте, какой файл у вас используется.

В конце статьи мы смотрим на несколько полезных заметок о работе с COM-портом в Linux. Например, мы можем использовать команду miniterm для просмотра данных, передаваемых через COM-порт. Мы также рассматриваем другие способы работы с COM-портом, такие как использование программного обеспечения для моделирования порта или использование библиотек для работы с COM-портом.

Пример	Описание
Пример 1	Отправка сообщения на COM-порт в каноническом режиме
Пример 2	Отправка сообщения на COM-порт в неканоническом режиме
Пример 3	Чтение данных с COM-порта
Пример 4	Проверка, является ли устройство COM-портом
Пример 5	Программное управление сигналом DTR

Видео:

RS-232: программирование порта в Linux

RS-232: программирование порта в Linux by Academic Hackerspace — Академический Хакерспейс 103 views 2 months ago 7 minutes, 8 seconds