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Linux 串口编程
在Linux下编写终端程序时，有规范模式 ，非规范模式（原始模式特殊的非规范模式）之分。不用于终端，而是在串口这种使用情况下，一般设置为原始模式（非规范的一种特殊情况）。但用read()函数，希望从串口接收指定的数量的字符时，往往接收到的实际字符数，都与指定的不同。如本人用read（）希望接收 10 bytes的数据，但实验后发现，分了几次才接收到，俩次接收2bytes ，两次接收3bytes。
查阅相关资料得知：
一般地串口的读写模式有直接模式和缓存模式，在直接模式下，串口的读写都是单字节的，也就是说一次的read或write只能操作一个字节；
但是大部份串口芯片都支持缓存模式，缓存模式一般同时支持中断聚合和超时机制，也就是说在有数据时，当缓存满或者超时时间到时，都会触发读或写中断。写的时候可以将要操作的数据先搬到缓存里，然后启动写操作，芯片会自动将一连串的数据写出，在读的时候类似，一次读到的是串口芯片缓存里的数据。串口设备的缓存一般有限，一次能read到的最大字节数就是缓存的容量。所以串口芯片的缓存容量决定了你一次能收到的字节数。本人用一个usb转232来充当串口接收时，发现一次可以接收8个bytes。
对于具体一次传输多少字节也不去追究了，总之通讯过程中无法保证一次发送的数据肯定是一次接收的，所以必须写代码 来一次一次的接收，直到接收满足预定的为止，当然在此过程中得使用select/poll来避免超时接收。
即从通讯的角度来说，接受方必须自己解决如何识别一个祯的问题。
（操作串口相当于操作物理层，OSI／ISO模型中的第一层，解决祯同步问题是第二层的任务，所以我们需要自己搭一个第二层。
也就是说：我们需要通过定义通讯协议，规定数据的内容自己分析什么时候收完了一次需要的数据。因为通讯过程中无法保证一次发送的数据肯定是一次接收的）
下面来解决识别帧的问题：
不是编写终端，我们一帮都采用原始模式；进行简单的串口编程，一般设置成阻塞模式，便可以了。但是在大多数应用场合，把串口设置成阻塞模式是很不实用的，如read()时，如果没有数据发来，这程序一直会阻塞在这里（除非用多线程）。因此一般把其设置为非阻塞模式。一般是需要用串口读取指定长度的数据，但是read函数实际读取的数据长度，往往会与指定的不同，所以必须自己编写一个读写N字节数据的函数:
很快想到用个循环，但是循环中必须有 ‘即使一直没有收到指定长度的数据但在一定时间后也必须跳出循环’的机制，否则就与阻塞模式的没有区别了（也就是让函数一直等，等到指定长度数据接收为止）。参考下APUE的程序清单14-11的readn（）函数，此函数看似很好，但是它不适合用于串口的读取，因为它一旦if(nread = read(fd, ptr, nleft) < 0) 就立刻会跳出循环，没有丝毫的时间上的容限，而串口的接收必然没有这么快，如若波特率为1200，是比较慢的。俩个字节传输的间隔，其都会被判断为错误而跳出。当然该函数对于读写文件是非常好用的。
ssize_t /* Read “n” bytes from a descriptor */
readn(int fd, void *ptr, size_t n)
{
size_t nleft;
ssize_t nread;
nleft = n;
while (nleft > 0) {
if ((nread = read(fd, ptr, nleft)) < 0) {
if (nleft == n)
return(-1); /* error, return -1 */
else
break; /* error, return amount read so far */
} else if (nread == 0) {
break; /* EOF */
}
nleft -= nread;
ptr += nread;
}
return(n - nleft); /* return >= 0 */
}
再次参考下APUE的tread() 和treadn（）函数，这组函数结合了select函数，使得在放弃之前，有了个时间来阻塞。有了一定的时间容限。例如把select中的tv.tv_sec = 1;这样就不会把 原本正常的俩个字节的时间间隔，误判为错误了。
ssize_t
tread(int fd, void *buf, size_t nbytes, unsigned int timout)
{
int nfds;
fd_set readfds;
struct timeval tv;
tv.tv_sec = timout;
tv.tv_usec = 0;
FD_ZERO(&readfds);
FD_SET(fd, &readfds);
nfds = select(fd+1, &readfds, NULL, NULL, &tv);
if (nfds <= 0) {
if (nfds == 0)
errno = ETIME;
return(-1);
}
return(read(fd, buf, nbytes));
}
ssize_t
treadn(int fd, void *buf, size_t nbytes, unsigned int timout)
{
size_t nleft;
ssize_t nread;
nleft = nbytes;
while (nleft > 0) {
if ((nread = tread(fd, buf, nleft, timout)) < 0) {
if (nleft == nbytes)
return(-1); /* error, return -1 */
else
break; /* error, return amount read so far */
} else if (nread == 0) {
break; /* EOF */
}
nleft -= nread;
buf += nread;
}
return(nbytes - nleft); /* return >= 0 */
}
实际应用如：
某个串口通信协议一帧为10个字节，linux 必须接收1帧后去解析该帧的命令。波特率1200 。在linux中必须有个读取一帧数据的函数，该函数不能‘一直等待接收10个字节’，而必须在一定时间内没有收到完整的一帧就放弃该帧，这样才能防止对方发送错误或者通信中的错误带来的问题。 利用treadn()很好的配合该思路的实现。可以定时限为10ms。如果超过10ms（可以设置长点）这treadn()也会返回，这时判断如果实际收到的数据小于10，则丢弃即可。本人用1200的波特率，tv设置成了500us，工作的很好。
最后贴一个经典的串口编程基础：
1.串口操作需要的头文件
#include