Linux下串口读写中断实现方法 (linux 中断串口读写)
串口通信是很常见的一种通信方式，在嵌入式系统中尤为重要。Linux作为嵌入式系统的常用操作系统，自然也有针对串口通信的相关应用。本文将介绍在Linux下如何通过中断的方式实现串口读写。
一、串口介绍
串口是一种异步串行通信接口，通过串行通信的方式传输数据。数据通过一条传输线依次传输，位与位之间按照特定的协议划分。串口通信最主要的特点就是简单、可靠、线路距离较远、传输速率较低。
串口通信可以通过软件模拟来实现，但是这样的方式占用了CPU的资源，实时性较差，不适合用来处理大量数据。因此，硬件实现的方式更加常见。在嵌入式系统中，可以通过串口对外部设备进行通信。
二、串口驱动
由于Linux作为嵌入式操作系统，需要处理各种各样的设备，因此需要驱动来完成对各个设备的控制。驱动程序是系统内核的一部分，通过驱动程序可以获取设备的信息、控制设备等。
在Linux中，串口驱动文件是ttySx，在/dev/目录下。其中，x是串口号，例如ttyS0表示之一个串口。
Linux提供了一套串口驱动接口的API，包括open、close、ioctl、write、read等函数。通过这些函数，用户可以对串口进行配置和控制。
三、中断介绍
中断是计算机在处理数据的过程中，由于特定事件的发生而打断当前处理过程，转而进行相应的处理程序。中断可以分为硬中断和软中断。硬中断是由硬件设备发出的中断请求，当有硬件设备需要处理时，会向CPU发送一个中断请求。软中断是由软件程序发出的中断请求，通常用于处理一些高优先级的任务。
在Linux中，串口的数据读写通常是通过轮询方式进行的。但是，当需要处理大量的数据时，轮询方式效率较低，容易造成系统CPU占用过高。因此，可以通过中断的方式来提高处理效率。
四、中断驱动
在Linux中，中断驱动有两种方式：边沿触发和电平触发。边沿触发是指当检测到硬件设备发生状态变化时，向CPU发出中断请求。电平触发是指当检测到硬件设备状态为高电平或低电平时，向CPU发出中断请求。
在串口中，常采用边沿触发的方式。当串口接收到数据时，会向CPU发出中断请求。此时，CPU会立即跳转到相应的中断处理程序中去处理数据。
中断处理程序通常包括初始化、读取数据、处理数据和清除中断等步骤。在读取数据之前，需要进行初始化的工作。初始化工作包括打开串口、配置串口参数等步骤。读取数据和处理数据的过程和轮询方式类似，只是在中断处理程序中需要额外处理一些中断相关的操作。
五、代码示例
下面是一个简单的中断驱动示例代码，实现一个简单的串口读写功能。代码主要分为两个部分，一个是设置串口的文件描述符，一个是中断处理程序。
“`c
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define SERIAL_PORT “/dev/ttyS0”
void handle_interrupt(int sig)
{
printf(“received interrupt signal\n”);
}
void handle_serial_interrupt(int fd)
{
char buf[1024];
int len;
len = read(fd, buf, sizeof(buf));
if (len > 0) {
buf[len] = ‘\0’;
printf(“received data: %s\n”, buf);
} else {
printf(“fled to read data\n”);
}
}
int mn(void)
{
int fd;
struct termios options;
fd = open(SERIAL_PORT, O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);
if (fd
printf(“fled to open serial port %s\n”, SERIAL_PORT);
return -1;
}
if (fcntl(fd, F_SETFL, 0)
printf(“fled to set serial port flags\n”);
return -1;
}
if (tcgetattr(fd, &options)
printf(“fled to get serial port attributes\n”);
return -1;
}
cfsetispeed(&options, B9600);
cfsetospeed(&options, B9600);
options.c_cflag |= CLOCAL;
options.c_cflag |= CREAD;
options.c_cflag &= ~CSIZE;
options.c_cflag |= CS8;
options.c_cflag &= ~PARENB;
options.c_cflag &= ~CSTOPB;
options.c_cflag &= ~CRTSCTS;
options.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG);
options.c_iflag &= ~(IXON | IXOFF | IXANY);
if (tcsetattr(fd, TCSANOW, &options)
printf(“fled to set serial port attributes\n”);
return -1;
}
signal(SIGINT, handle_interrupt);
while(1) {
handle_serial_interrupt(fd);
}
close(fd);
return 0;
}
“`
代码中首先通过open函数打开串口文件描述符，然后通过fcntl函数设置串口文件描述符的标志位。接着，通过tcgetattr函数和tcsetattr函数获取和设置串口属性。
在mn函数中，通过signal函数设定中断处理函数。然后，通过while循环不断检测串口接收的数据，并在中断处理函数中输出串口接收到的数据。
六、
本文介绍了在Linux下通过中断实现串口读写的方法。中断处理方式相较于轮询方式，可以有效提高处理效率，特别是在处理大量数据时。需要注意的是，在中断处理程序中需要进行一定的中断处理相关操作。
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