/*************************************************************** Copyright © huijue Network Co., Ltd. 1998-2129. All rights reserved. Copyright © 上海汇珏网络通信设备股份有限公司 1998-2129. All rights reserved. 文件名 : uart_passthrough.c 作者 : kooloo 版本 : V1.0 描述 : 串口处理文件 支持读 写 透传 方便调试4G模块 硬件平台 : iMX6ULL 内核版本 : linux-imx-4.1.15-2.1.0-g3dc0a4b-v2.7 编译器版本 ：gcc-linaro-4.9.4-2017.01-x86_64_arm-linux-gnueabihf 日志 : 初版V1.0 2023/7/15 kooloo创建 ***************************************************************/ #define _GNU_SOURCE //在源文件开头定义_GNU_SOURCE宏 #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include typedef struct uart_hardware_cfg { unsigned int baudrate; /* 波特率 */ unsigned char dbit; /* 数据位 */ char parity; /* 奇偶校验 */ unsigned char sbit; /* 停止位 */ } uart_cfg_t; static struct termios old_cfg; //用于保存终端的配置参数 static int fd; //串口终端对应的文件描述符 static struct termios passthroughold_cfg; //用于保存终端的配置参数 static int passthroughfd; //串口终端对应的文件描述符 /*::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::: ** 函数名称: uart_init ** 功能描述: 串口初始化 主串口 电脑侧连接的串口 初始化 ** 参数描述: 参数device表示串口终端的设备节点 ** 作 　者: kooloo ** 日　 期: 2022年03月21 :::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::*/ static int uart_init(const char *device) { /* 打开串口终端 */ fd = open(device, O_RDWR |O_NONBLOCK); //O_NOCTTY if (0 > fd) { fprintf(stderr, "open error: %s: %s\n", device, strerror(errno)); return -1; } /* 获取串口当前的配置参数 */ if (0 > tcgetattr(fd, &old_cfg)) { fprintf(stderr, "tcgetattr error: %s\n", strerror(errno)); close(fd); return -1; } return 0; } /*::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::: ** 函数名称: uart_initpassthrough ** 功能描述: 串口初始化 透传目的端口 初始化 ** 参数描述: 参数device表示串口终端的设备节点 ** 作 　者: kooloo ** 日　 期: 2022年03月21 :::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::*/ static int uart_initpassthrough(const char *device) { /* 打开串口终端 */ passthroughfd = open(device, O_RDWR |O_NONBLOCK); if (0 > passthroughfd) { fprintf(stderr, "open error: %s: %s\n", device, strerror(errno)); return -1; } /* 获取串口当前的配置参数 */ if (0 > tcgetattr(passthroughfd, &passthroughold_cfg)) { fprintf(stderr, "tcgetattr error: %s\n", strerror(errno)); close(passthroughfd); return -1; } return 0; } /*::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::: ** 函数名称: uart_cfg ** 功能描述: 串口配置 主串口 电脑侧连接的串口 配置 ** 参数描述: 参数cfg指向一个uart_cfg_t结构体对象 ** 作 　者: kooloo ** 日　 期: 2022年03月21 :::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::*/ static int uart_cfg(const uart_cfg_t *cfg) { struct termios new_cfg = {0}; //将new_cfg对象清零 speed_t speed; /* 设置为原始模式 */ cfmakeraw(&new_cfg); /* 使能接收 */ new_cfg.c_cflag |= CREAD; /* 设置波特率 */ switch (cfg->baudrate) { case 1200: speed = B1200; break; case 1800: speed = B1800; break; case 2400: speed = B2400; break; case 4800: speed = B4800; break; case 9600: speed = B9600; break; case 19200: speed = B19200; break; case 38400: speed = B38400; break; case 57600: speed = B57600; break; case 115200: speed = B115200; break; case 230400: speed = B230400; break; case 460800: speed = B460800; break; case 500000: speed = B500000; break; default: //默认配置为115200 speed = B115200; printf("default baud rate: 115200\n"); break; } if (0 > cfsetspeed(&new_cfg, speed)) { fprintf(stderr, "cfsetspeed error: %s\n", strerror(errno)); return -1; } /* 设置数据位大小 */ new_cfg.c_cflag &= ~CSIZE; //将数据位相关的比特位清零 switch (cfg->dbit) { case 5: new_cfg.c_cflag |= CS5; break; case 6: new_cfg.c_cflag |= CS6; break; case 7: new_cfg.c_cflag |= CS7; break; case 8: new_cfg.c_cflag |= CS8; break; default: //默认数据位大小为8 new_cfg.c_cflag |= CS8; printf("default data bit size: 8\n"); break; } /* 设置奇偶校验 */ switch (cfg->parity) { case 'N': //无校验 new_cfg.c_cflag &= ~PARENB; new_cfg.c_iflag &= ~INPCK; break; case 'O': //奇校验 new_cfg.c_cflag |= (PARODD | PARENB); new_cfg.c_iflag |= INPCK; break; case 'E': //偶校验 new_cfg.c_cflag |= PARENB; new_cfg.c_cflag &= ~PARODD; /* 清除PARODD标志，配置为偶校验 */ new_cfg.c_iflag |= INPCK; break; default: //默认配置为无校验 new_cfg.c_cflag &= ~PARENB; new_cfg.c_iflag &= ~INPCK; printf("default parity: N\n"); break; } /* 设置停止位 */ switch (cfg->sbit) { case 1: //1个停止位 new_cfg.c_cflag &= ~CSTOPB; break; case 2: //2个停止位 new_cfg.c_cflag |= CSTOPB; break; default: //默认配置为1个停止位 new_cfg.c_cflag &= ~CSTOPB; printf("default stop bit size: 1\n"); break; } /* 将MIN和TIME设置为0 */ new_cfg.c_cc[VTIME] = 0; new_cfg.c_cc[VMIN] = 0; /* 清空缓冲区 */ if (0 > tcflush(fd, TCIOFLUSH)) { fprintf(stderr, "tcflush error: %s\n", strerror(errno)); return -1; } /* 写入配置、使配置生效 */ if (0 > tcsetattr(fd, TCSANOW, &new_cfg)) { fprintf(stderr, "tcsetattr error: %s\n", strerror(errno)); return -1; } /* 配置OK 退出 */ return 0; } /*::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::: ** 函数名称: uart_cfgpassthrough ** 功能描述: 串口配置 串口配置 透传目的端口 配置 ** 参数描述: 参数cfg指向一个uart_cfg_t结构体对象 ** 作 　者: kooloo ** 日　 期: 2022年03月21 :::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::*/ static int uart_cfgpassthrough(const uart_cfg_t *cfg) { struct termios new_cfg = {0}; //将new_cfg对象清零 speed_t speed; /* 设置为原始模式 */ cfmakeraw(&new_cfg); /* 使能接收 */ new_cfg.c_cflag |= CREAD; /* 设置波特率 */ switch (cfg->baudrate) { case 1200: speed = B1200; break; case 1800: speed = B1800; break; case 2400: speed = B2400; break; case 4800: speed = B4800; break; case 9600: speed = B9600; break; case 19200: speed = B19200; break; case 38400: speed = B38400; break; case 57600: speed = B57600; break; case 115200: speed = B115200; break; case 230400: speed = B230400; break; case 460800: speed = B460800; break; case 500000: speed = B500000; break; default: //默认配置为115200 speed = B115200; printf("default baud rate: 115200\n"); break; } if (0 > cfsetspeed(&new_cfg, speed)) { fprintf(stderr, "cfsetspeed error: %s\n", strerror(errno)); return -1; } /* 设置数据位大小 */ new_cfg.c_cflag &= ~CSIZE; //将数据位相关的比特位清零 switch (cfg->dbit) { case 5: new_cfg.c_cflag |= CS5; break; case 6: new_cfg.c_cflag |= CS6; break; case 7: new_cfg.c_cflag |= CS7; break; case 8: new_cfg.c_cflag |= CS8; break; default: //默认数据位大小为8 new_cfg.c_cflag |= CS8; printf("default data bit size: 8\n"); break; } /* 设置奇偶校验 */ switch (cfg->parity) { case 'N': //无校验 new_cfg.c_cflag &= ~PARENB; new_cfg.c_iflag &= ~INPCK; break; case 'O': //奇校验 new_cfg.c_cflag |= (PARODD | PARENB); new_cfg.c_iflag |= INPCK; break; case 'E': //偶校验 new_cfg.c_cflag |= PARENB; new_cfg.c_cflag &= ~PARODD; /* 清除PARODD标志，配置为偶校验 */ new_cfg.c_iflag |= INPCK; break; default: //默认配置为无校验 new_cfg.c_cflag &= ~PARENB; new_cfg.c_iflag &= ~INPCK; printf("default parity: N\n"); break; } /* 设置停止位 */ switch (cfg->sbit) { case 1: //1个停止位 new_cfg.c_cflag &= ~CSTOPB; break; case 2: //2个停止位 new_cfg.c_cflag |= CSTOPB; break; default: //默认配置为1个停止位 new_cfg.c_cflag &= ~CSTOPB; printf("default stop bit size: 1\n"); break; } /* 将MIN和TIME设置为0 */ new_cfg.c_cc[VTIME] = 0; new_cfg.c_cc[VMIN] = 0; /* 清空缓冲区 */ if (0 > tcflush(passthroughfd, TCIOFLUSH)) { fprintf(stderr, "tcflush error: %s\n", strerror(errno)); return -1; } /* 写入配置、使配置生效 */ if (0 > tcsetattr(passthroughfd, TCSANOW, &new_cfg)) { fprintf(stderr, "tcsetattr error: %s\n", strerror(errno)); return -1; } /* 配置OK 退出 */ return 0; } /*** --dev=/dev/ttymxc2 --brate=115200 --dbit=8 --parity=N --sbit=1 --type=read ***/ /*::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::: ** 函数名称: show_help ** 功能描述: 打印帮助信息 ** 参数描述: ** 作 　者: kooloo ** 日　 期: 2022年03月21 :::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::*/ static void show_help(const char *app) { printf("Usage: %s [选项]\n" "\n必选选项:\n" " --dev=DEVICE 指定串口终端设备名称, 譬如--dev=/dev/ttymxc2\n" " --type=TYPE 指定操作类型, 读串口还是写串口, 譬如--type=read(read表示读、write表示写、passthrough表示透传、其它值无效)\n" "\n可选选项:\n" " --brate=SPEED 指定串口波特率, 譬如--brate=115200\n" " --dbit=SIZE 指定串口数据位个数, 譬如--dbit=8(可取值为: 5/6/7/8)\n" " --parity=PARITY 指定串口奇偶校验方式, 譬如--parity=N(N表示无校验、O表示奇校验、E表示偶校验)\n" " --sbit=SIZE 指定串口停止位个数, 譬如--sbit=1(可取值为: 1/2)\n" " --passthroughdev=DEVICE 指定串口终端目的端口,此模式只有在type模式为透传模式时才有意义)\n" " --help 查看本程序使用帮助信息\n\n", app); } /*::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::: ** 函数名称: io_handler ** 功能描述: 信号处理函数，当串口有数据可读时，会跳转到该函数执行 ** 参数描述: ** 作 　者: kooloo ** 日　 期: 2022年03月21 :::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::*/ static void io_handler(int sig, siginfo_t *info, void *context) { unsigned char buf[1024] = {0}; int ret; int n; if(SIGRTMIN != sig) return; /* 判断串口是否有数据可读 */ if (POLL_IN == info->si_code) { ret = read(fd, buf, 1024); //一次最多读1024个字节数据 printf("[ "); for (n = 0; n < ret; n++) printf("0x%hhx ", buf[n]); printf("]\n"); } } /*::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::: ** 函数名称: async_io_init ** 功能描述: 异步I/O初始化函数 ** 参数描述: ** 作 　者: kooloo ** 日　 期: 2022年03月21 :::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::*/ static void async_io_init(void) { struct sigaction sigatn; int flag; /* 使能异步I/O */ flag = fcntl(fd, F_GETFL); //使能串口的异步I/O功能 flag |= O_ASYNC; fcntl(fd, F_SETFL, flag); /* 设置异步I/O的所有者 */ fcntl(fd, F_SETOWN, getpid()); /* 指定实时信号SIGRTMIN作为异步I/O通知信号 */ fcntl(fd, F_SETSIG, SIGRTMIN); /* 为实时信号SIGRTMIN注册信号处理函数 */ sigatn.sa_sigaction = io_handler; //当串口有数据可读时，会跳转到io_handler函数 sigatn.sa_flags = SA_SIGINFO; sigemptyset(&sigatn.sa_mask); sigaction(SIGRTMIN, &sigatn, NULL); } int main(int argc, char *argv[]) { uart_cfg_t cfg = {0}; uart_cfg_t passthroughcfg = {0}; char *device = NULL; char *passthroughdevice =NULL; //透传时设备目的端口 kooloo add 202312 int rw_flag = -1; // unsigned char w_buf[10] = {0x11, 0x22, 0x33, 0x44, // 0x55, 0x66, 0x77, 0x88}; //通过串口发送出去的数据 unsigned char w_buf[10] = "ATI\n"; //通过串口发送出去的数据 unsigned char passthroughBuf[100]; //透传buf kooloo add 202312 int passthroughlen; //透传长度 读取到多少数据就发送多少数据 kooloo add 202312 int n; printf("Uart_passthroughApp \n"); //开机 程序打印信息 做区分使用 /* 解析出参数 */ for (n = 1; n < argc; n++) { if (!strncmp("--dev=", argv[n], 6)) device = &argv[n][6]; else if (!strncmp("--passthroughdev=", argv[n], 17)) //新增 透传时目的端口 --passthroughdev kooloo add 202312 passthroughdevice = &argv[n][17]; else if (!strncmp("--brate=", argv[n], 8)) cfg.baudrate = atoi(&argv[n][8]); else if (!strncmp("--dbit=", argv[n], 7)) cfg.dbit = atoi(&argv[n][7]); else if (!strncmp("--parity=", argv[n], 9)) cfg.parity = argv[n][9]; else if (!strncmp("--sbit=", argv[n], 7)) cfg.sbit = atoi(&argv[n][7]); else if (!strncmp("--type=", argv[n], 7)) { if (!strcmp("read", &argv[n][7])) rw_flag = 0; //读 else if (!strcmp("write", &argv[n][7])) rw_flag = 1; //写 else if (!strcmp("passthrough", &argv[n][7])) { rw_flag = 2; //透传 } else if (!strcmp("passthroughdbg", &argv[n][7])) { rw_flag = 3; //透传 带输出 } } else if (!strcmp("--help", argv[n])) { show_help(argv[0]); //打印帮助信息 exit(EXIT_SUCCESS); } } if (NULL == device || -1 == rw_flag) { fprintf(stderr, "Error: the device and read|write type must be set!\n"); show_help(argv[0]); exit(EXIT_FAILURE); } if(((rw_flag==2)||(rw_flag==3))&&(NULL==passthroughdevice)) //如果为透传模式 但透传目的端口不指定 则报错 kooloo add 202312 { fprintf(stderr, "Error: the passthrough mode must be set!\n"); show_help(argv[0]); exit(EXIT_FAILURE); } printf("test: %s %s type=%d\n",device,passthroughdevice,rw_flag); //要带\r\n 否则在缓冲区出不来 kooloo add 202312 /* 串口初始化 */ if (uart_init(device)) exit(EXIT_FAILURE); /* 串口配置 */ if (uart_cfg(&cfg)) { tcsetattr(fd, TCSANOW, &old_cfg); //恢复到之前的配置 close(fd); exit(EXIT_FAILURE); } if((rw_flag==2)||(rw_flag==3)) //如果为透传模式 则初始化目的端口 { /* 串口初始化 */ if (uart_initpassthrough(passthroughdevice)) exit(EXIT_FAILURE); /* 串口配置 */ if (uart_cfgpassthrough(&passthroughcfg)) { tcsetattr(passthroughfd, TCSANOW, &passthroughold_cfg); //恢复到之前的配置 close(passthroughfd); exit(EXIT_FAILURE); } printf("test: %s %s type=%d\n",device,passthroughdevice,rw_flag); } /* 读|写串口 */ switch (rw_flag) { case 0: //读串口数据 async_io_init(); //我们使用异步I/O方式读取串口的数据，调用该函数去初始化串口的异步I/O for ( ; ; ) sleep(1); //进入休眠、等待有数据可读，有数据可读之后就会跳转到io_handler()函数 break; case 1: //向串口写入数据 for ( ; ; ) { //循环向串口写入数据 write(fd, w_buf, 5); //一次向串口写入8个字节 sleep(1); //间隔1秒钟 } break; case 2: //透传模式 device 为中转口，passthroughdevice为目的端口 case 3: //透传模式 device 为中转口，passthroughdevice为目的端口 for ( ; ; ) { passthroughlen = read(fd, passthroughBuf, sizeof(passthroughBuf)); //一次最多读passthroughBuf个字节数据 //printf("test %d\n",passthroughlen); if(passthroughlen>0) //如果有数据 则转发 { write(passthroughfd, passthroughBuf, passthroughlen); //一次向串口写入passthroughBuf个字节 if(rw_flag==3) { printf("pt %s to %s: %s \n",device,passthroughdevice,passthroughBuf); //将数据打印出来 kooloo add 2023 } else { //printf("test %d\n",passthroughlen); } } passthroughlen = read(passthroughfd, passthroughBuf, sizeof(passthroughBuf)); //一次最多读passthroughBuf个字节数据 if(passthroughlen>0) //如果有数据 则转发 { write(fd, passthroughBuf, passthroughlen); //一次向串口写入passthroughBuf个字节 if(rw_flag==3) { printf("pt %s to %s: %s \n",passthroughdevice,device,passthroughBuf); //将数据打印出来 kooloo add 2023 } else { //printf("test %d\n",passthroughlen); } } usleep(10*1000); //间隔10ms钟 //sleep(1); //间隔1秒钟 } break; } /* 退出 */ tcsetattr(fd, TCSANOW, &old_cfg); //恢复到之前的配置 close(fd); if(rw_flag==2) //如果为透传模式 则初始化目的端口 { tcsetattr(passthroughfd, TCSANOW, &old_cfg); //恢复到之前的配置 close(passthroughfd); } exit(EXIT_SUCCESS); }