串口設備無論是在工控領域，還是在嵌入式設備領域，應用都非常廣泛。而串口編程也就顯得必不可少。偶然的一次機會，需要使用串口，而且操作系統還要求是Linux，因此，趁著這次機會，綜合別人的代碼，進行了一次整理和封裝。

　　具體的封裝格式為C代碼，這樣做是為了很好的移植性，使它可以在C和C++環境下，都可以編譯和使用。代碼的頭文件如下：

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//filename:stty.h
#ifndef __STTY_H__
#define __STTY_H__

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <termios.h>
#include <errno.h>
#include <pthread.h>
//
// 串口設備信息結構
typedef struct tty_info_t
{
int fd; // 串口設備ID
pthread_mutex_t mt; // 線程同步互斥對象
char name[24]; // 串口設備名稱，例："/dev/ttyS0"
struct termios ntm; // 新的串口設備選項
struct termios otm; // 舊的串口設備選項
} TTY_INFO;
//
// 串口操作函數
TTY_INFO *readyTTY(int id);
int setTTYSpeed(TTY_INFO *ptty, int speed);
int setTTYParity(TTY_INFO *ptty,int databits,int parity,int stopbits);
int cleanTTY(TTY_INFO *ptty);
int sendnTTY(TTY_INFO *ptty,char *pbuf,int size);
int recvnTTY(TTY_INFO *ptty,char *pbuf,int size);
int lockTTY(TTY_INFO *ptty);
int unlockTTY(TTY_INFO *ptty);

#endif


從頭文件中的函數定義不難看出，函數的功能，使用過程如下：
（1） 打開串口設備，調用函數setTTYSpeed（）；
（2） 設置串口讀寫的波特率，調用函數setTTYSpeed（）；
（3） 設置串口的屬性，包括停止位、校驗位、數據位等，調用函數setTTYParity（）；
（4） 向串口寫入數據，調用函數sendnTTY（）；
（5） 從串口讀出數據，調用函數recvnTTY（）；
（6） 操作完成后，需要調用函數cleanTTY（）來釋放申請的串口信息接口；
其中，lockTTY（）和unlockTTY（）是為了能夠在多線程中使用。在讀寫操作的前后，需要鎖定和釋放串口資源。
具體的使用方法，在代碼實現的原文件中，main（）函數中進行了演示。下面就是源代碼文件：

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//stty.c

#include <stdio.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include "stty.h"

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 初始化串口設備并進行原有設置的保存
TTY_INFO *readyTTY(int id)
{
TTY_INFO *ptty;

ptty = (TTY_INFO *)malloc(sizeof(TTY_INFO));
if(ptty == NULL)
return NULL;
memset(ptty,0,sizeof(TTY_INFO));
pthread_mutex_init(&ptty->mt,NULL);
sprintf(ptty->name,"/dev/ttyS%d",id);
//
// 打開并且設置串口
ptty->fd = open(ptty->name, O_RDWR | O_NOCTTY |O_NDELAY);
if (ptty->fd <0)
{
free(ptty);
return NULL;
}
//
// 取得并且保存原來的設置
tcgetattr(ptty->fd,&ptty->otm);
return ptty;
}

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 清理串口設備資源
int cleanTTY(TTY_INFO *ptty)
{
//
// 關閉打開的串口設備
if(ptty->fd>0)
{
tcsetattr(ptty->fd,TCSANOW,&ptty->otm);
close(ptty->fd);
ptty->fd = -1;
free(ptty);
ptty = NULL;
}

return 0;
}


///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 設置串口通信速率
// ptty 參數類型(TTY_INFO *),已經初始化的串口設備信息結構指針
// speed 參數類型(int),用來設置串口的波特率
// return 返回值類型(int),函數執行成功返回零值，否則返回大于零的值
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
int setTTYSpeed(TTY_INFO *ptty, int speed)
{
int i;
//
// 進行新的串口設置,數據位為8位
bzero(&ptty->ntm, sizeof(ptty->ntm));
tcgetattr(ptty->fd,&ptty->ntm);
ptty->ntm.c_cflag = /*CS8 |*/ CLOCAL | CREAD;

switch(speed)
{
case 300:
ptty->ntm.c_cflag |= B300;
break;
case 1200:
ptty->ntm.c_cflag |= B1200;
break;
case 2400:
ptty->ntm.c_cflag |= B2400;
break;
case 4800:
ptty->ntm.c_cflag |= B4800;
break;
case 9600:
ptty->ntm.c_cflag |= B9600;
break;
case 19200:
ptty->ntm.c_cflag |= B19200;
break;
case 38400:
ptty->ntm.c_cflag |= B38400;
break;
case 115200:
ptty->ntm.c_cflag |= B115200;
break;
}
ptty->ntm.c_iflag = IGNPAR;
ptty->ntm.c_oflag = 0;
//
//
tcflush(ptty->fd, TCIFLUSH);
tcsetattr(ptty->fd,TCSANOW,&ptty->ntm);
//
//
return 0;
}
// 設置串口數據位，停止位和效驗位
// ptty 參數類型(TTY_INFO *),已經初始化的串口設備信息結構指針
// databits 參數類型(int), 數據位,取值為7或者8
// stopbits 參數類型(int),停止位,取值為1或者2
// parity 參數類型(int),效驗類型 取值為N,E,O,,S
// return 返回值類型(int),函數執行成功返回零值，否則返回大于零的值
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
int setTTYParity(TTY_INFO *ptty,int databits,int parity,int stopbits)
{
//
// 取得串口設置
if( tcgetattr(ptty->fd,&ptty->ntm) != 0)
{
printf("SetupSerial [%s]\n",ptty->name);
return 1;
}

bzero(&ptty->ntm, sizeof(ptty->ntm));
ptty->ntm.c_cflag = CS8 | CLOCAL | CREAD;
ptty->ntm.c_iflag = IGNPAR;
ptty->ntm.c_oflag = 0;
//
// 設置串口的各種參數
ptty->ntm.c_cflag &= ~CSIZE;
switch (databits)
{ //設置數據位數
case 7:
ptty->ntm.c_cflag |= CS7;
break;
case 8:
ptty->ntm.c_cflag |= CS8;
break;
default:
printf("Unsupported data size\n");
return 5;
}
//
//
switch (parity)
{ // 設置奇偶校驗位數
case 'n':
case 'N':
ptty->ntm.c_cflag &= ~PARENB; /* Clear parity enable */
ptty->ntm.c_iflag &= ~INPCK; /* Enable parity checking */
break;
case 'o':
case 'O':
ptty->ntm.c_cflag |= (PARODD|PARENB); /* 設置為奇效驗*/
ptty->ntm.c_iflag |= INPCK; /* Disnable parity checking */
break;
case 'e':
case 'E':
ptty->ntm.c_cflag |= PARENB; /* Enable parity */
ptty->ntm.c_cflag &= ~PARODD; /* 轉換為偶效驗*/
ptty->ntm.c_iflag |= INPCK; /* Disnable parity checking */
break;
case 'S':
case 's': /*as no parity*/
ptty->ntm.c_cflag &= ~PARENB;
ptty->ntm.c_cflag &= ~CSTOPB;
break;
default:
printf("Unsupported parity\n");
return 2;
}
//
// 設置停止位
switch (stopbits)
{
case 1:
ptty->ntm.c_cflag &= ~CSTOPB;
break;
case 2:
ptty->ntm.c_cflag |= CSTOPB;
break;
default:
printf("Unsupported stop bits\n");
return 3;
}
//
//
ptty->ntm.c_lflag = 0;
ptty->ntm.c_cc[VTIME] = 0; // inter-character timer unused
ptty->ntm.c_cc[VMIN] = 1; // blocking read until 1 chars received
tcflush(ptty->fd, TCIFLUSH);
if (tcsetattr(ptty->fd,TCSANOW,&ptty->ntm) != 0)
{
printf("SetupSerial \n");
return 4;
}

return 0;
}

int recvnTTY(TTY_INFO *ptty,char *pbuf,int size)
{
int ret,left,bytes;

left = size;

while(left>0)
{
ret = 0;
bytes = 0;

pthread_mutex_lock(&ptty->mt);
ioctl(ptty->fd, FIONREAD, &bytes);
if(bytes>0)
{
ret = read(ptty->fd,pbuf,left);
}
pthread_mutex_unlock(&ptty->mt);
if(ret >0)
{
left -= ret;
pbuf += ret;
}
usleep(100);
}

return size - left;
}

int sendnTTY(TTY_INFO *ptty,char *pbuf,int size)
{
int ret,nleft;
char *ptmp;

ret = 0;
nleft = size;
ptmp = pbuf;

while(nleft>0)
{
pthread_mutex_lock(&ptty->mt);
ret = write(ptty->fd,ptmp,nleft);
pthread_mutex_unlock(&ptty->mt);

if(ret >0)
{
nleft -= ret;
ptmp += ret;
}
//usleep(100);
}

return size - nleft;
}

int lockTTY(TTY_INFO *ptty)
{
if(ptty->fd < 0)
{
return 1;
}

return flock(ptty->fd,LOCK_EX);
}
int unlockTTY(TTY_INFO *ptty)
{
if(ptty->fd < 0)
{
return 1;
}

return flock(ptty->fd,LOCK_UN);
}


#ifdef LEAF_TTY_TEST
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 接口測試
int main(int argc,char **argv)
{
TTY_INFO *ptty;
int nbyte,idx;
unsigned char cc[16];

ptty = readyTTY(0);
if(ptty == NULL)
{
printf("readyTTY(0) error\n");
return 1;
}
//
//
lockTTY(ptty);
if(setTTYSpeed(ptty,9600)>0)
{
printf("setTTYSpeed() error\n");
return -1;
}
if(setTTYParity(ptty,8,'N',1)>0)
{
printf("setTTYParity() error\n");
return -1;
}
//
idx = 0;
while(1)
{
cc[0] = 0xFA;
sendnTTY(ptty,&cc[0],1);
nbyte = recvnTTY(ptty,cc,1);
printf("%d:%02X\n",idx++,cc[0]);
}

cleanTTY(ptty);

}
#endif