大家好,我是王鸽,今天分享一篇文章关于串口接收到0x0D自动变为0x0A问题,这也是驱动调试后编写应用时候遇到的问题。为什么驱动工程师要懂应用,是因为应用工程师经常把自己的应用的问题经常“甩锅”给驱动工程师,导致驱动工程师慢慢地觉得需要全面了解这块驱动使用以及注意点。问题:
应用层同事编写应用后,外接串口外设后运行应用的时候,串口通信后
stdbuf -i0 -o0 cat /dev/ttyS6 | stdbuf -o0 hexdump -C -v | ts '[%Y-%m-%d %H:%M:%S]'数据是
[2024-07-23 02:39:54] 00001240 24 00 4a c8 10 99 56 d3 01 03 28 00 0a bb 76 00 |$.J...V...(...v.|
而通过485转USB后利用上位机软件抓取的数据:
[16:49:37.837]收←◆01 03 0F AA 00 14 66 F1 01 03 28 00 0D BB B7 00 00 25 8C 00 00 21 CB
发现只要遇到OD的数据就会改变成0A。
我们在Linux中使用串口通信时,可能会遇到接收到的数据被特殊处理的情况。具体来说,当接收到0x0D(回车符,CR)时,它被自动转换成了0x0A(换行符,LF)。这通常是因为串口终端模式设置中的一种特殊处理,称为ICRNL(将回车转换为换行)标志。 在Linux中,串口设备被视为终端设备,因此会受到终端输入模式的影响。为了解决这个问题,我们需要修改串口的终端设置,关闭ICRNL标志。 下面是一个配置串口的示例步骤:
1. 打开串口设备文件。
2. 获取当前的串口配置(termios结构)。
3. 修改必要的标志位,特别是关闭ICRNL(输入回车转换为换行)功能。
4. 将修改后的配置应用到串口。
在termios结构中,控制输入模式的标志在c_iflag成员中。ICRNL是c_iflag中的一个标志位。我们可以通过清除ICRNL标志来禁止将回车符转换为换行符。 另外,我们可能还需要关闭其他输入处理,比如IGNCR(忽略回车)和INLCR(将换行转换为回车),具体取决于需求。但这里我们主要关注ICRNL。 下面是一个示例代码片段,展示如何配置串口:
#include<stdio.h>#include<string.h>#include<unistd.h>#include<fcntl.h>#include<termios.h>intmain(){ int fd; struct termios options; // 打开串口,以读写、非阻塞方式打开,这里使用/dev/ttyS0作为示例 fd = open("/dev/ttyS0", O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY); if (fd == -1) { perror("open"); return -1; } // 获取当前串口配置 if (tcgetattr(fd, &options) != 0) { perror("tcgetattr"); close(fd); return -1; } // 关闭输入回车转换为换行的功能 options.c_iflag &= ~ICRNL; // 也可以同时关闭其他输入处理,比如IGNCR和INLCR //options.c_iflag &= ~(IGNCR | INLCR | ICRNL); // 设置其他参数:8N1,无奇偶校验,一个停止位 options.c_cflag &= ~PARENB; options.c_cflag &= ~CSTOPB; options.c_cflag &= ~CSIZE; options.c_cflag |= CS8; // 关闭硬件流控 options.c_cflag &= ~CRTSCTS; // 设置输入模式为非规范模式,这里我们只是关闭输入处理,所以使用原始模式也可以 // 或者我们可以选择原始模式,这样会关闭所有处理 // cfmakeraw(&options); // 设置波特率为9600 cfsetispeed(&options, B9600); cfsetospeed(&options, B9600); // 应用设置 if (tcsetattr(fd, TCSANOW, &options) != 0) { perror("tcsetattr"); close(fd); return -1; } // 这里可以进行串口读写操作... close(fd); return 0; }
在上面的代码中,我们通过`options.c_iflag &= ~ICRNL;`关闭了ICRNL标志。另外,我们也可以使用原始模式(通过`cfmakeraw(&options);`),它会关闭所有输入输出处理,包括ICRNL。原始模式通常用于串口通信,因为此时数据不会被特殊处理。 使用原始模式配置的代码可能如下:
// 获取当前串口配置 if (tcgetattr(fd, &options) != 0) { perror("tcgetattr"); close(fd); return -1; } // 设置为原始模式,关闭所有处理 cfmakeraw(&options); // 然后可以单独设置波特率等 cfsetispeed(&options, B9600); cfsetospeed(&options, B9600); // 应用设置 if (tcsetattr(fd, TCSANOW, &options) != 0) { perror("tcsetattr"); close(fd); return -1; }
使用原始模式通常是最简单直接的方法,因为它会禁用所有终端处理,这样串口数据就会原样传输。
另外,也可以使用工具如stty来临时设置串口设备:
```bash stty -F /dev/ttyS0 raw ``` 或者关闭icrnl: ```bash stty -F /dev/ttyS0 -icrnl ```
但请注意,stty命令的设置可能在设备关闭后失效,而程序中的设置是在打开设备时配置的。 因此,解决该问题的关键就是修改串口的终端设置,关闭输入回车转换行的功能(ICRNL),或者直接设置为原始模式(raw mode)。
方法 1:使用stty命令(临时生效)
stty -F /dev/ttyS6 -icrnl # 关闭 ICANON 和 ICRNL
方法 2:C 程序禁用终端处理(永久生效)
使用 termios 库在代码中关闭输入处理:
#include <termios.h> intconfigure_serial(int fd){ struct termios options; tcgetattr(fd, &options); // 获取当前配置// 关闭输入回车转换行 (ICRNL) 和回车符忽略 (IGNCR) options.c_iflag &= ~(ICRNL | IGNCR); // 可选:完全禁用终端处理(原始模式) options.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG); tcsetattr(fd, TCSANOW, &options); // 应用配置 return 0; }
关键配置项
标志位 | 说明 |
|---|
ICRNL | 输入时将 CR (\r, 0x0D) 转换为 NL (\n, 0x0A) |
IGNCR | 忽略输入的回车符 CR |
ICANON | 启用标准行处理(需关闭) |
ISIG | 启用信号处理(如 Ctrl+C) |
ONLCR | 输出时将 0x0A 转为 0x0D 0x0A |
ECHO | 回显输入字符 |
验证步骤
发送数据:从主机发送 0x41 0x0D 0x42(即 A\rB)。
接收检查:使用 hexdump 查看是否收到原始数据:
cat /dev/ttyS6 | hexdump -C
正确输出应包含0d:
00000000 41 0d 42 |A.B|
注意事项
确保权限:用户需有串口读写权限(将用户加入 dialout 组)。
其他转换问题:
options.c_oflag &= ~ONLCR; // 阻止输出时 LF 转 CR+LF
彻底禁用终端模式:使用 cfmakeraw() 函数或设置原始模式(推荐)。
通过上述方法,串口将直接传输原始数据,不再转换 0x0D 和 0x0A。
以后遇到类似问题
利用好stty 命令:
stty --helpUsage: stty [-F DEVICE | --file=DEVICE] [SETTING]... or: stty [-F DEVICE | --file=DEVICE] [-a|--all] or: stty [-F DEVICE | --file=DEVICE] [-g|--save]Print or change terminal characteristics. stty -a -F /dev/ttyS6speed 9600 baud; rows 0; columns 0; line = 0;intr = ^C; quit = ^\; erase = ^?; kill = ^U; eof = ^D; eol = <undef>; eol2 = <undef>; swtch = <undef>; start = ^Q; stop = ^S; susp = ^Z; rprnt = ^R; werase = ^W; lnext = ^V; discard = ^O;min = 1; time = 0;-parenb -parodd -cmspar cs8 hupcl -cstopb cread clocal -crtscts-ignbrk -brkint -ignpar -parmrk -inpck -istrip -inlcr -igncr icrnl ixon -ixoff -iuclc -ixany -imaxbel -iutf8opost -olcuc -ocrnl onlcr -onocr -onlret -ofill -ofdel nl0 cr0 tab0 bs0 vt0 ff0isig icanon iexten echo echoe echok -echonl -noflsh -xcase -tostop -echoprt echoctl echoke -flusho -extproc
在MobaXterm软件ssh连接主板, stty -a -F /dev/ttyS6中配置是使用是蓝色的, 另外带上-是配置了,-brkint -ignpar -parmrk -inpck -istrip -inlcr -igncr这些是启动配置了。
启用 ICRNL 标志
要在 Linux 中为串口设备/dev/ttyS6启用 ICRNL 标志(即允许将接收到的回车符 CR0x0D转换为换行符 LF0x0A),请使用以下命令:
验证配置
stty -F /dev/ttyS6 -a | grep icrnl-ignbrk -brkint -ignpar -parmrk -inpck -istrip -inlcr -igncr -icrnl ixon -ixoff
说明-icrnl 这个已经配置了。
串口接收时自动将 0x0D(回车符 CR)转换为 0x0A(换行符 LF)的问题,是由于终端模式下的 输入处理标志 导致的。启用了 ICRNL(Input Convert CR to NL)标志,导致输入的 0x0D 被自动转换为 0x0A。
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