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英创Linux工控主板串口硬件流控实现方法

供稿:成都英创信息技术有限公司 2016/6/14 11:52:18

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  • 关键词: 英创Linux 工控主板 硬件流控
  • 摘要:英创Linux工控主板的五线制串口(COM2/ttyS1)具备RTS/CTS硬件流控功能。流控可以使数据接收设备在不能接收数据时通知数据发送设备,使其停止发送。本文详细介绍硬件流控的实现方式。

英创Linux工控主板上的串口除了COM2为五线制的串口,其余都为三线制的串口,五线制的串口就是常说的使用了RTS/CTS流控的串口,在三线制串口的基础上加入了流控信号,所以它的信号分别为RX,TX,RTS,CTS,GND。流控可以使数据接收设备在不能接收数据时通知数据发送设备,使其停止发送。 串口的流控经常采用硬件流控和软件流控两种方式。像COM2这样使用了RTS/CTS信号的就称为硬件流控,下面我们来详细介绍硬件流控的实现方式,硬件连接原理如下图:




首先看RTS信号,RTS (Require To Send,发送请求)为输出信号,用于指示本设备准备好可接收数据,低电平有效,低电平说明本设备可以接收数据。然后是CTS信号,CTS (Clear To Send,发送允许)为输入信号,用于判断是否可以向对方发送数据,低电平有效,低电平说明本设备可以向对方发送数据。

我们以ESM335x为例来介绍实际的使用过程中,硬件流控的工作方式。COM2(ttyS1)有4K的接收缓冲区,当缓冲区没有溢出,RTS信号始终输出低电平,表示可以接收数据,而CTS信号的电平取决于对方设备的RTS信号,当对方设备缓冲区没有溢出,RTS信号输出低电平,板卡COM2的CTS信号也为低,表示可以向对方发送数据,一旦设备的缓冲区满了,就会将RTS信号拉高,板卡检测到CTS信号为高,就会停止发送。所以在两端设备处理速度不同时,硬件流控可以避免出现由于接收缓冲溢出而出现的丢数据的现象,在很多高速串口的应用中,也能看到硬件流控的身影。

接下来我们看看在软件中如何设置,这里还是使用我们光盘中的例程step2_serialtest来做示例,在例程的基础上,只需要修改一个语句和增加一个语句即可。我们需要将串口的参数port_info.c_cflag中的CRTSCTS位置为1,在我们的例程中已经提供了接口,只用在CSerial::OpenPort中将info.flow_ctrl 的值修改为1,而info是标准的接口port_info结构体:

  typedef struct port_info

  {

    int baud_rate;

    int port_fd;

    char parity;

    char stop_bit;

    char flow_ctrl;

    char data_bits;

  }*pport_info;

  struct port_info    info;

  info.flow_ctrl = '1';


ESM335x工控板还需要需要将硬件流控的标志位置为1,在open了COM2(ttyS1)之后调用一个ioctl就能够实现(ESM928x系列的主板可以省去这一步):

ioctl(m_fd,TIOCSERCONFIG);


这样在程序上就已经修改完成,只有五线制的串口COM2(ttyS1)能够支持硬件流控,需要注意的是CTS信号默认为输入加有3.3V上拉,所以需要连接具有流控的串口设备或是将CTS信号拉低才能够看到COM2口的输出波形,如下图所示,黄色为TX信号,蓝色为CTS信号:


CTS信号为高,TX没有输出



CTS为低,TX有信号输出

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