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@@ -2,11 +2,26 @@
参考资料
* [解密TTY](https://www.cnblogs.com/liqiuhao/p/9031803.html)
* [Serial Programming Guide for POSIX Operating Systems](https://digilander.libero.it/robang/rubrica/serial.htm)
* [Linux串口编程](https://www.cnblogs.com/feisky/archive/2010/05/21/1740893.html):有参考代码
* [Linux串口—struct termios结构体](https://blog.csdn.net/yemingzhu163/article/details/5897156)
* 这个是转载,排版更好看: https://www.cnblogs.com/sky-heaven/p/9675253.html
* 本节课程源码在GIT仓库里
```shell
doc_and_source_for_drivers\IMX6ULL\source\09_UART
01_app_send_recv
02_gps
doc_and_source_for_drivers\STM32MP157\source\A7\09_UART
01_app_send_recv
02_gps
```
### 1. 串口API
@@ -16,6 +31,14 @@
对于UART又在ioctl之上封装了很多函数主要是用来设置行规程。
所以对于UART编程的套路就是
* open
* 设置行规程比如波特率、数据位、停止位、检验位、RAW模式、一有数据就返回
* read/write
怎么设置行规程行规程的参数用结构体termios来表示可以参考[Linux串口—struct termios结构体](https://blog.csdn.net/yemingzhu163/article/details/5897156)
![image-20210716152256884](pic/09_UART/12_termios.png)
@@ -23,7 +46,7 @@
这些函数在名称上有一些惯例:
* tcterminal contorl
*
* cf: control flag
下面列出一些函数:
@@ -40,9 +63,63 @@
### 2. GPS模块
#### 2.1 GPS简介
### 2. 串口收发实验
本实验用过把串口的发送、接收引脚短接实现自发自收使用write函数发出字符使用read函数读取字符。
#### 2.1 接线
##### 2.1.1 IMX6ULL
![image-20210717090635504](pic/09_UART/16_extend_board_on_imx6ull.png)
##### 2.1.2 STM32MP157
![image-20210717090517819](pic/09_UART/17_extend_board_on_stm32mp157.png)
#### 2.2 编程
#### 2.3 上机实验
##### 2.3.1 IMX6ULL
先设置工具链:
```shell
export ARCH=arm
export CROSS_COMPILE=arm-buildroot-linux-gnueabihf-
export PATH=$PATH:/home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/arm-buildroot-linux-gnueabihf_sdk-buildroot/bin
```
编译、执行程序
##### 2.3.2 STM32MP157
先设置工具链:
```shell
export ARCH=arm
export CROSS_COMPILE=arm-buildroot-linux-gnueabihf-
export PATH=$PATH:/home/book/100ask_stm32mp157_pro-sdk/ToolChain/arm-buildroot-linux-gnueabihf_sdk-buildroot/bin
```
编译、执行程序
### 3. GPS模块实验
#### 3.1 GPS简介
全球定位系统(Global Positioning SystemGPS)是一种以空中卫星为基础的高精度无线电导航的定位系统它在全球任何地方以及近地空间都能够提供准确的地理位置、车行速度及精确的时间信息。GPS主要由三大组成部分空间部分、地面监控部分和用户设备部分。GPS系统具有高精度、全天候、用广泛等特点。
@@ -54,7 +131,7 @@
#### 2.2 GPS模块硬件
#### 3.2 GPS模块硬件
GPS模块与外部控制器的通讯接口有多种方式这里我们使用串口进行通讯波特率为9600bps,1bit停止位无校验位无流控默认每秒输出一次标准格式数据。
@@ -62,7 +139,7 @@ GPS模块外观如下图所示通过排线与控制器进行供电和通讯
![](pic/09_UART/13_gps.png)
#### 2.3 GPS模块数据格式
#### 3.3 GPS模块数据格式
GPS使用多种标准数据格式目前最通用的GNSS格式是NMEA0183格式。NMEA0183是最终定位格式即将二进制定位格式转为统一标准定位格式与卫星类型无关。这是一套定义接收机输出的标准信息有几种不同的格式每种都是独立相关的ASCII格式逗点隔开数据流数据流长度从30-100字符不等通常以每秒间隔持续输出。
@@ -76,7 +153,12 @@ NVMEA0183格式主要针对民用定位导航与专业RTCM2.3/3.0和CMR+的GN
$GPGGA<1><2><3><4><5><6><7><8><9>M<10>M<11><12>*hh<CR><LF> 
$GPGGA语句各字段的含义和取值范围各字段的含义和取值范围见下表所示
$XXGGA语句各字段的含义和取值范围各字段的含义和取值范围见下表所示XX取值有
* GPGGA单GPS
* BDGGA单北斗
* GLGGA单GLONASS
* GNGGA多星联合定位
| 字段 | 含义 | 取值范围 |
| ---- | -------------------------------------------- | ------------------------------------------------------------ |
@@ -99,27 +181,25 @@ $GPGGA语句各字段的含义和取值范围各字段的含义和取值范围
### 3. 编程
#### 3.4 编程
### 4. 上机实验
#### 3.5 接线
#### 4.1 接线
##### 4.1.1 IMX6ULL
##### 3.5.1 IMX6ULL
![image-20210716155143140](pic/09_UART/15_gps_to_imx6ull.png)
##### 4.1.2 STM32MP157
##### 3.5.2 STM32MP157
![image-20210717091116795](pic/09_UART/18_gps_to_stm32mp157.png)
#### 3.6 上机实验
#### 4.2 编译、执行
##### 4.2.1 IMX6ULL
##### 3.6.1 IMX6ULL
先设置工具链:
@@ -135,7 +215,7 @@ export PATH=$PATH:/home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/arm-buildroot-linux-gn
##### 4.2.2 STM32MP157
##### 3.6.2 STM32MP157
先设置工具链:

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@@ -2,11 +2,26 @@
参考资料
* [解密TTY](https://www.cnblogs.com/liqiuhao/p/9031803.html)
* [Serial Programming Guide for POSIX Operating Systems](https://digilander.libero.it/robang/rubrica/serial.htm)
* [Linux串口编程](https://www.cnblogs.com/feisky/archive/2010/05/21/1740893.html):有参考代码
* [Linux串口—struct termios结构体](https://blog.csdn.net/yemingzhu163/article/details/5897156)
* 这个是转载,排版更好看: https://www.cnblogs.com/sky-heaven/p/9675253.html
* 本节课程源码在GIT仓库里
```shell
doc_and_source_for_drivers\IMX6ULL\source\09_UART
01_app_send_recv
02_gps
doc_and_source_for_drivers\STM32MP157\source\A7\09_UART
01_app_send_recv
02_gps
```
### 1. 串口API
@@ -16,6 +31,14 @@
对于UART又在ioctl之上封装了很多函数主要是用来设置行规程。
所以对于UART编程的套路就是
* open
* 设置行规程比如波特率、数据位、停止位、检验位、RAW模式、一有数据就返回
* read/write
怎么设置行规程行规程的参数用结构体termios来表示可以参考[Linux串口—struct termios结构体](https://blog.csdn.net/yemingzhu163/article/details/5897156)
![image-20210716152256884](pic/09_UART/12_termios.png)
@@ -23,7 +46,7 @@
这些函数在名称上有一些惯例:
* tcterminal contorl
*
* cf: control flag
下面列出一些函数:
@@ -40,9 +63,63 @@
### 2. GPS模块
#### 2.1 GPS简介
### 2. 串口收发实验
本实验用过把串口的发送、接收引脚短接实现自发自收使用write函数发出字符使用read函数读取字符。
#### 2.1 接线
##### 2.1.1 IMX6ULL
![image-20210717090635504](pic/09_UART/16_extend_board_on_imx6ull.png)
##### 2.1.2 STM32MP157
![image-20210717090517819](pic/09_UART/17_extend_board_on_stm32mp157.png)
#### 2.2 编程
#### 2.3 上机实验
##### 2.3.1 IMX6ULL
先设置工具链:
```shell
export ARCH=arm
export CROSS_COMPILE=arm-buildroot-linux-gnueabihf-
export PATH=$PATH:/home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/arm-buildroot-linux-gnueabihf_sdk-buildroot/bin
```
编译、执行程序
##### 2.3.2 STM32MP157
先设置工具链:
```shell
export ARCH=arm
export CROSS_COMPILE=arm-buildroot-linux-gnueabihf-
export PATH=$PATH:/home/book/100ask_stm32mp157_pro-sdk/ToolChain/arm-buildroot-linux-gnueabihf_sdk-buildroot/bin
```
编译、执行程序
### 3. GPS模块实验
#### 3.1 GPS简介
全球定位系统(Global Positioning SystemGPS)是一种以空中卫星为基础的高精度无线电导航的定位系统它在全球任何地方以及近地空间都能够提供准确的地理位置、车行速度及精确的时间信息。GPS主要由三大组成部分空间部分、地面监控部分和用户设备部分。GPS系统具有高精度、全天候、用广泛等特点。
@@ -54,7 +131,7 @@
#### 2.2 GPS模块硬件
#### 3.2 GPS模块硬件
GPS模块与外部控制器的通讯接口有多种方式这里我们使用串口进行通讯波特率为9600bps,1bit停止位无校验位无流控默认每秒输出一次标准格式数据。
@@ -62,7 +139,7 @@ GPS模块外观如下图所示通过排线与控制器进行供电和通讯
![](pic/09_UART/13_gps.png)
#### 2.3 GPS模块数据格式
#### 3.3 GPS模块数据格式
GPS使用多种标准数据格式目前最通用的GNSS格式是NMEA0183格式。NMEA0183是最终定位格式即将二进制定位格式转为统一标准定位格式与卫星类型无关。这是一套定义接收机输出的标准信息有几种不同的格式每种都是独立相关的ASCII格式逗点隔开数据流数据流长度从30-100字符不等通常以每秒间隔持续输出。
@@ -76,7 +153,12 @@ NVMEA0183格式主要针对民用定位导航与专业RTCM2.3/3.0和CMR+的GN
$GPGGA<1><2><3><4><5><6><7><8><9>M<10>M<11><12>*hh<CR><LF> 
$GPGGA语句各字段的含义和取值范围各字段的含义和取值范围见下表所示
$XXGGA语句各字段的含义和取值范围各字段的含义和取值范围见下表所示XX取值有
* GPGGA单GPS
* BDGGA单北斗
* GLGGA单GLONASS
* GNGGA多星联合定位
| 字段 | 含义 | 取值范围 |
| ---- | -------------------------------------------- | ------------------------------------------------------------ |
@@ -99,27 +181,25 @@ $GPGGA语句各字段的含义和取值范围各字段的含义和取值范围
### 3. 编程
#### 3.4 编程
### 4. 上机实验
#### 3.5 接线
#### 4.1 接线
##### 4.1.1 IMX6ULL
##### 3.5.1 IMX6ULL
![image-20210716155143140](pic/09_UART/15_gps_to_imx6ull.png)
##### 4.1.2 STM32MP157
##### 3.5.2 STM32MP157
![image-20210717091116795](pic/09_UART/18_gps_to_stm32mp157.png)
#### 3.6 上机实验
#### 4.2 编译、执行
##### 4.2.1 IMX6ULL
##### 3.6.1 IMX6ULL
先设置工具链:
@@ -135,7 +215,7 @@ export PATH=$PATH:/home/book/100ask_imx6ull-sdk/ToolChain/arm-buildroot-linux-gn
##### 4.2.2 STM32MP157
##### 3.6.2 STM32MP157
先设置工具链:

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Width:  |  Height:  |  Size: 2.1 MiB

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@@ -0,0 +1,177 @@
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <errno.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <termios.h>
#include <stdlib.h>
/* set_opt(fd,115200,8,'N',1) */
int set_opt(int fd,int nSpeed, int nBits, char nEvent, int nStop)
{
struct termios newtio,oldtio;
if ( tcgetattr( fd,&oldtio) != 0) {
perror("SetupSerial 1");
return -1;
}
bzero( &newtio, sizeof( newtio ) );
newtio.c_cflag |= CLOCAL | CREAD;
newtio.c_cflag &= ~CSIZE;
newtio.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG); /*Input*/
newtio.c_oflag &= ~OPOST; /*Output*/
switch( nBits )
{
case 7:
newtio.c_cflag |= CS7;
break;
case 8:
newtio.c_cflag |= CS8;
break;
}
switch( nEvent )
{
case 'O':
newtio.c_cflag |= PARENB;
newtio.c_cflag |= PARODD;
newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);
break;
case 'E':
newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);
newtio.c_cflag |= PARENB;
newtio.c_cflag &= ~PARODD;
break;
case 'N':
newtio.c_cflag &= ~PARENB;
break;
}
switch( nSpeed )
{
case 2400:
cfsetispeed(&newtio, B2400);
cfsetospeed(&newtio, B2400);
break;
case 4800:
cfsetispeed(&newtio, B4800);
cfsetospeed(&newtio, B4800);
break;
case 9600:
cfsetispeed(&newtio, B9600);
cfsetospeed(&newtio, B9600);
break;
case 115200:
cfsetispeed(&newtio, B115200);
cfsetospeed(&newtio, B115200);
break;
default:
cfsetispeed(&newtio, B9600);
cfsetospeed(&newtio, B9600);
break;
}
if( nStop == 1 )
newtio.c_cflag &= ~CSTOPB;
else if ( nStop == 2 )
newtio.c_cflag |= CSTOPB;
newtio.c_cc[VMIN] = 1; /* 读数据时的最小字节数: 没读到这些数据我就不返回! */
newtio.c_cc[VTIME] = 0; /* 等待第1个数据的时间:
* 比如VMIN设为10表示至少读到10个数据才返回,
* 但是没有数据总不能一直等吧? 可以设置VTIME(单位是10秒)
* 假设VTIME=1表示:
* 10秒内一个数据都没有的话就返回
* 如果10秒内至少读到了1个字节那就继续等待完全读到VMIN个数据再返回
*/
tcflush(fd,TCIFLUSH);
if((tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio))!=0)
{
perror("com set error");
return -1;
}
//printf("set done!\n");
return 0;
}
int open_port(char *com)
{
int fd;
//fd = open(com, O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY);
fd = open(com, O_RDWR|O_NOCTTY);
if (-1 == fd){
return(-1);
}
if(fcntl(fd, F_SETFL, 0)<0) /* 设置串口为阻塞状态*/
{
printf("fcntl failed!\n");
return -1;
}
return fd;
}
/*
* ./serial_send_recv <dev>
*/
int main(int argc, char **argv)
{
int fd;
int iRet;
char c;
/* 1. open */
/* 2. setup
* 115200,8N1
* RAW mode
* return data immediately
*/
/* 3. write and read */
if (argc != 2)
{
printf("Usage: \n");
printf("%s </dev/ttySAC1 or other>\n", argv[0]);
return -1;
}
fd = open_port(argv[1]);
if (fd < 0)
{
printf("open %s err!\n", argv[1]);
return -1;
}
iRet = set_opt(fd, 115200, 8, 'N', 1);
if (iRet)
{
printf("set port err!\n");
return -1;
}
printf("Enter a char: ");
while (1)
{
scanf("%c", &c);
iRet = write(fd, &c, 1);
iRet = read(fd, &c, 1);
if (iRet == 1)
printf("get: %02x %c\n", c, c);
else
printf("can not get data\n");
}
return 0;
}

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@@ -0,0 +1,238 @@
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <errno.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <termios.h>
#include <stdlib.h>
/* set_opt(fd,115200,8,'N',1) */
int set_opt(int fd,int nSpeed, int nBits, char nEvent, int nStop)
{
struct termios newtio,oldtio;
if ( tcgetattr( fd,&oldtio) != 0) {
perror("SetupSerial 1");
return -1;
}
bzero( &newtio, sizeof( newtio ) );
newtio.c_cflag |= CLOCAL | CREAD;
newtio.c_cflag &= ~CSIZE;
newtio.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG); /*Input*/
newtio.c_oflag &= ~OPOST; /*Output*/
switch( nBits )
{
case 7:
newtio.c_cflag |= CS7;
break;
case 8:
newtio.c_cflag |= CS8;
break;
}
switch( nEvent )
{
case 'O':
newtio.c_cflag |= PARENB;
newtio.c_cflag |= PARODD;
newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);
break;
case 'E':
newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);
newtio.c_cflag |= PARENB;
newtio.c_cflag &= ~PARODD;
break;
case 'N':
newtio.c_cflag &= ~PARENB;
break;
}
switch( nSpeed )
{
case 2400:
cfsetispeed(&newtio, B2400);
cfsetospeed(&newtio, B2400);
break;
case 4800:
cfsetispeed(&newtio, B4800);
cfsetospeed(&newtio, B4800);
break;
case 9600:
cfsetispeed(&newtio, B9600);
cfsetospeed(&newtio, B9600);
break;
case 115200:
cfsetispeed(&newtio, B115200);
cfsetospeed(&newtio, B115200);
break;
default:
cfsetispeed(&newtio, B9600);
cfsetospeed(&newtio, B9600);
break;
}
if( nStop == 1 )
newtio.c_cflag &= ~CSTOPB;
else if ( nStop == 2 )
newtio.c_cflag |= CSTOPB;
newtio.c_cc[VMIN] = 1; /* 读数据时的最小字节数: 没读到这些数据我就不返回! */
newtio.c_cc[VTIME] = 0; /* 等待第1个数据的时间:
* 比如VMIN设为10表示至少读到10个数据才返回,
* 但是没有数据总不能一直等吧? 可以设置VTIME(单位是10秒)
* 假设VTIME=1表示:
* 10秒内一个数据都没有的话就返回
* 如果10秒内至少读到了1个字节那就继续等待完全读到VMIN个数据再返回
*/
tcflush(fd,TCIFLUSH);
if((tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio))!=0)
{
perror("com set error");
return -1;
}
//printf("set done!\n");
return 0;
}
int open_port(char *com)
{
int fd;
//fd = open(com, O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY);
fd = open(com, O_RDWR|O_NOCTTY);
if (-1 == fd){
return(-1);
}
if(fcntl(fd, F_SETFL, 0)<0) /* 设置串口为阻塞状态*/
{
printf("fcntl failed!\n");
return -1;
}
return fd;
}
int read_gps_raw_data(int fd, char *buf)
{
int i = 0;
int iRet;
char c;
int start = 0;
while (1)
{
iRet = read(fd, &c, 1);
if (iRet == 1)
{
if (c == '$')
start = 1;
if (start)
{
buf[i++] = c;
}
if (c == '\n' || c == '\r')
return 0;
}
else
{
return -1;
}
}
}
/* eg. $GPGGA,082559.00,4005.22599,N,11632.58234,E,1,04,3.08,14.6,M,-5.6,M,,*76"<CR><LF> */
int parse_gps_raw_data(char *buf, char *time, char *lat, char *ns, char *lng, char *ew)
{
char tmp[10];
if (buf[0] != '$')
return -1;
else if (strncmp(buf+3, "GGA", 3) != 0)
return -1;
else {
sscanf(buf, "%s,%s,%s,%s,%s,%s", tmp, time, lat, ns, lng, ew);
return 0;
}
}
/*
* ./serial_send_recv <dev>
*/
int main(int argc, char **argv)
{
int fd;
int iRet;
char c;
char buf[1000];
char time[100];
char Lat[100];
char ns[100];
char Lng[100];
char ew[100];
/* 1. open */
/* 2. setup
* 115200,8N1
* RAW mode
* return data immediately
*/
/* 3. write and read */
if (argc != 2)
{
printf("Usage: \n");
printf("%s </dev/ttySAC1 or other>\n", argv[0]);
return -1;
}
fd = open_port(argv[1]);
if (fd < 0)
{
printf("open %s err!\n", argv[1]);
return -1;
}
iRet = set_opt(fd, 9600, 8, 'N', 1);
if (iRet)
{
printf("set port err!\n");
return -1;
}
while (1)
{
/* eg. $GPGGA,082559.00,4005.22599,N,11632.58234,E,1,04,3.08,14.6,M,-5.6,M,,*76"<CR><LF>*/
/* read line */
iRet = read_gps_raw_data(fd, buf);
/* parse line */
if (iRet == 0)
{
iRet = parse_gps_raw_data(buf, time, Lat, ns, Lng, ew);
}
/* printf */
if (iRet == 0)
{
printf("Time : %s\n", time);
printf("ns : %s\n", ns);
printf("ew : %s\n", ew);
printf("Lat : %s\n", Lat);
printf("Lng : %s\n", Lng);
}
}
return 0;
}