【问题标题】:Canonical Mode Linux Serial Port规范模式 Linux 串口
【发布时间】:2019-11-30 20:06:27
【问题描述】:

用于规范模式状态的 Termios 手册页 (http://man7.org/linux/man-pages/man3/termios.3.html):

输入是逐行提供的。输入线可用 当键入其中一个行分隔符时(NL、EOL、EOL2;或 EOF 在 行首)。除 EOF 的情况外,行分隔符 包含在 read(2) 返回的缓冲区中。

我的问题是:当一个硬件输出符合规范的数据时 - 是否将 0xD0xA (CRLF) 字节放在传输线的开头以告诉 read() 函数数据已准备好读取?

我之前没有考虑过很多,并且默认(可能错误地)认为 0xD0xA 位于传输线的末端。

【问题讨论】:

  • @WeatherVane - 可以吗?我被告知不要在 1 个线程中发布 2 个问题。
  • 这不是批评,只是背景。

标签: c linux serial-port termios


【解决方案1】:

是否将 0xD0xA (CRLF) 字节放在传输线的开头告诉 read() 函数数据已准备好读取?

my last comment to you in your other post 基本上已经回答了您的问题。
显然你不相信 ma​​n 页面或我,也不清楚“行分隔符”、行终止和 EOL 是什么意思。

“串口”“硬件”没有“开始”“结束”的概念 “传输线”。这只是 U[S]ART 的有效载荷数据。
仅当在规范模式下使用 termios 读取串行终端缓冲区时,行终止才具有上下文。
请参阅Linux serial drivers 以了解您的用户空间代码是如何从硬件中移除的。

Linux 使用换行符,或具有 ASCII 代码 0x0A 的换行符作为行终止符,正如 ma​​n 页面(您已引用)中明确说明的那样。
Termios 允许定义额外的行尾字符,即串行终端的 VEOL 和 VEOL2。
行分隔符的每一次出现都可以并且将导致(待定)规范 read() 返回。
行分隔符将是缓冲区中返回的最后一个字符,除非用户缓冲区太小而无法容纳整行。

为 EOF 定义的字符,即默认为 EOT 的 ASCII 代码 0x04 的 VEOF,由 termios 处理略有不同。
收到 EOF 字符会导致(待定)规范 read() 像行分隔符一样返回,但 EOF 字符不存储在返回的缓冲区中。
因此,当 EOF 前面有行分隔符时,read() 的返回码将为零,实际上是一个空行!

如果您是这样的怀疑者,那么您应该将一对 USB-RS232 适配器交叉连接在一起,并测试使用 termios 从串行终端读取时会发生什么。
在第一个串行终端上使用终端仿真程序(例如 minicom)输入数据,然后在另一个串行终端上使用以下 C 程序查看规范读取。

#define SERIALTERMINAL      "/dev/ttyUSB1"
#include <errno.h>
#include <fcntl.h> 
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <termios.h>
#include <unistd.h>

int set_interface_attribs(int fd, int speed)
{
    struct termios tty;

    if (tcgetattr(fd, &tty) < 0) {
        printf("Error from tcgetattr: %s\n", strerror(errno));
        return -1;
    }

    cfsetospeed(&tty, (speed_t)speed);
    cfsetispeed(&tty, (speed_t)speed);

    tty.c_cflag |= CLOCAL | CREAD;
    tty.c_cflag &= ~CSIZE;
    tty.c_cflag |= CS8;         /* 8-bit characters */
    tty.c_cflag &= ~PARENB;     /* no parity bit */
    tty.c_cflag &= ~CSTOPB;     /* only need 1 stop bit */
    tty.c_cflag &= ~CRTSCTS;    /* no hardware flowcontrol */

    tty.c_lflag |= ICANON | ISIG;  /* canonical input */
    tty.c_lflag &= ~(ECHO | ECHOE | ECHONL | IEXTEN);

    tty.c_iflag &= ~IGNCR;  /* preserve carriage return */
    tty.c_iflag &= ~INPCK;
    tty.c_iflag &= ~(INLCR | ICRNL | IUCLC | IMAXBEL);
    tty.c_iflag &= ~(IXON | IXOFF | IXANY);   /* no SW flowcontrol */

    tty.c_oflag &= ~OPOST;

    tty.c_cc[VEOL] = 0;
    tty.c_cc[VEOL2] = 0;
    tty.c_cc[VEOF] = 0x04;

    if (tcsetattr(fd, TCSANOW, &tty) != 0) {
        printf("Error from tcsetattr: %s\n", strerror(errno));
        return -1;
    }
    return 0;
}


int main()
{
    char *portname = SERIALTERMINAL;
    int fd;
    int wlen;

    fd = open(portname, O_RDWR | O_NOCTTY | O_SYNC);
    if (fd < 0) {
        printf("Error opening %s: %s\n", portname, strerror(errno));
        return -1;
    }
    /*baudrate 115200, 8 bits, no parity, 1 stop bit */
    set_interface_attribs(fd, B115200);

    /* simple output */
    wlen = write(fd, "Hello!\n", 7);
    if (wlen != 7) {
        printf("Error from write: %d, %d\n", wlen, errno);
    }
    tcdrain(fd);    /* delay for output */


    /* simple canonical input */
    do {
        unsigned char buf[83];
        unsigned char *p;
        int rdlen;

        rdlen = read(fd, buf, sizeof(buf) - 1);
        if (rdlen > 0) {
            buf[rdlen] = 0;
            printf("Read %d:", rdlen);
            /* first display as hex numbers then ASCII */
            for (p = buf; rdlen-- > 0; p++) {
                printf(" 0x%x", *p);
                if (*p < ' ')
                    *p = '.';   /* replace any control chars */
            }
            printf("\n    \"%s\"\n\n", buf);
        } else if (rdlen < 0) {
            printf("Error from read: %d: %s\n", rdlen, strerror(errno));
        } else {  /* rdlen == 0 */
            printf("Nothing read. EOF?\n");
        }               
        /* repeat read */
    } while (1);
}

请注意,程序不会去掉“\r”字符(即属性 IGNCR 被清除),但回车也没有定义为行分隔符。
因此,此 termios 配置中的回车没有特殊含义,并且像任何可打印字符一样被传递。

所以输入(相当于)ABCDEFG^M^J 被读作:

Read 9: 0x41 0x42 0x43 0x44 0x45 0x46 0x47 0xd 0xa
    "ABCDEFG.."

123^Mabc^J 读作:

Read 8: 0x31 0x32 0x33 0xd 0x61 0x62 0x63 0xa
    "123.abc."

替代的 termios 配置可以去掉回车或将回车视为行分隔符。

【讨论】:

  • 我的应用程序无缘无故地收到一长串 0x0 值。现在,我对规范模式下 read() 的初步理解是,导致 read() 返回的唯一字节是 '\n' 或 0xA,因此无法弄清楚所有这些 '\0' 值在哪里来自(哪里。但是,既然您描述了 VEOL 和 VEOL2,这对我的情况有所了解。因为,VEOL2 设置为 0,这意味着当我使用的 GPS 硬件发送 '\0' read() 时正在循环。硬件会发送这一系列“\0”作为中断条件吗?
  • “因为,VEOL2设置为0,这意味着……”——你的推理是错误的。如果您使用提供的示例代码,那么您会了解到 "VEOL2 is set to 0" 表示它已禁用。不可能(使用 termios)将 \0 或 NUL 定义为行分隔符。 "Would the hardware ..." -- 你又一次试图跑题。您坚持发布切题问题(针对您的突出问题),然后尝试引导 cmets 解决您的问题。这是一个问答网站,而不是论坛。
  • Termios 手册页解释说:“VEOL (0, NUL) 附加行尾字符 (EOL)。在设置 ICANON 时识别。VEOL2(不在 POSIX 中;0, NUL)还有另一个行尾字符 (EOL2)。在设置 ICANON 时识别。我没有看到对 0 的引用,这意味着它已关闭。我的问题的描述/症状随着我正在做的测试而改变。您是否建议我在另一个问题线程中发布“切题问题”?
  • 将其标记为已回答,因为这有帮助。
  • 我使用此代码从串行外围设备(传感器)读取数据。我得到这样的数据:第 1 行:20 字节数据,第 2 行:30 字节数据,第 3 行:52 字节数据....等等第 7 行:60 字节数据,每次打印此行 x: 字节数据是由于这行代码: printf("\n \"%s\"\n\n", buf),我目前已经提交了字节部分。此行 1-7 行重复基于传感器的不同数据。据我了解,是 termios 将这些数据分成 7 行。是否有可能在一个 buf 中获得整个块?怎么样?
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