迅为IMX6ULL开发板Linux RS232/485驱动实验（下）

孤久厌闹

53.3  硬件原理图
  n  y+ P+ F- ]" s$ r# ?53.3.1 RS232
! F- _; j5 H, ]% l: f8 x8 R: K
6 V+ ^1 o, B' z- ^6 `1 j* uUART3 通过跳线帽 J46 来设置成 TTL 电平的 RS232 信号。连接 J46 的 3-5 和 4-6 后，UART3 通过 TTL 电平输出。
5 j9 ~% m1 Z+ W& B0 ~53.3.2 RS485
/ q- j/ k/ o* j3 z8 h
. ~* y' J" P; ?5 r4 Y* [. {) GRS485 通过 SP3485 芯片将串口信号转换为 RS485 信号，RE 是接收使能信号(低电平有效)，OE 是发送使能信号(高电平有效)。在图中 RE 和 OE 经过一系列的电路，最终通过 RS485_1_TX 来控制，这样我们可以省掉一个 RS485 收发控制 IO，将 RS485 完全当作一个串口来使用，方便我们写驱动。
0 F" I$ L& A0 \! Z& s53.4 RS232  驱动
  p3 @, \) Y$ n4 ^' d+ h0 R$ QI.MX6U 的 UART 驱动 NXP 已经编写好了，所以不需要我们编写。我们需要做的就是在设备树中添加 UART3 对应的设备节点即可。
53.4.1  设备树添加 UART3  节点
- N) Z1 r: P& Y! i. S1 R打开 topeet_emmc_4_3.dts 文件，首先添加 UART3 对应的 pinctrl 子节点，在 iomuxc 中添加如下内容：
1 pinctrl_uart3: uart3grp {
- U1 J& W2 m; G; e2 fsl,pins = <
3 MX6UL_PAD_UART3_TX_DATA__UART3_DCE_TX 0X1b0b1
) h/ _) O" _5 C4 MX6UL_PAD_UART3_RX_DATA__UART3_DCE_RX 0X1b0b1
5 >;
6 };
然后检查一下 UART3_TX 和 UART3_RX 这两个引脚有没有被用作其他功能，如果有的话要将其屏蔽掉，保证这两个 IO 只用作 UART3。
$ `4 q5 V( |. x. X) A添 加 完 pinctrl 子 节 点 后 ， 添 加 uart3 节 点 ， 仍 然 是 在 topeet_emmc_4_3.dts 文 件 中 ， 在topeet_emmc_4_3.dts 文件中已经默认存在了 uart1 和 uart2 两个节点了，如图 53.4.1.1 所示：
% V) b1 ?: d% K, _& {- N. c
; N3 P( {. c$ o因为没有用到 uart2，并且 uart2 的引脚节点中用到了 uart3 的 IO，所以需要将 uart2 注释或删掉。然后添加 uart3 节点，内容如下：
1 &uart3 {
$ n0 _) r, Z3 J8 l2 pinctrl-names = "default";
3 pinctrl-0 = <&pinctrl_uart3>;
/ X, D$ @8 ^" {+ ^. g( q0 A4 status = "okay";
5 };
添加完成后，重新编译设备树文件，然后使用新的设备树文件启动 Linux 系统。系统启动以后就会生成一个名为“/dev/ttymxc2”的设备文件，ttymxc2 就是 UART3 对应的设备文件，应用程序可以通过访问ttymxc2 来实现对 UART3 的操作。
53.5 RS232  驱动测试
53.5.1  编写应用测试程序
本实验例程路径：i.MX6UL 终结者光盘资料/06_Linux 驱动例程/19_uart
3 O2 d/ j1 B( x' `" k创建 uart_test.c 应用测试程序，具体内容如下：
1 #include
( b: O2 V8 }+ X' r5 o/ t2 #include
3 #include
4 #include
# B. o+ a  a! G5 #include
6 #include
7 #include
' w3 e. `- _, m6 Q2 g( ]8 #include
9 #include
3 W/ p/ G- D! _7 N10
, Q1 v" h% @/ j# W$ e11 int set_opt(int fd,int nSpeed, int nBits, char nEvent, int nStop)
12 {
  T9 f" E' D5 O2 f# H$ w1 u13 struct termios newtio,oldtio;
* x8 w  W) L9 d& N' x' y14 if ( tcgetattr( fd,&oldtio) != 0) {
2 F& T$ |3 G; T4 R15 perror("SetupSerial 1");
16 return -1;
% n6 l# R# W' g1 z/ a& j$ `17 }
- R" B) N' H' c8 i. y18 bzero( &newtio, sizeof( newtio ) );
/ g" J1 V2 y+ l, K0 x9 }19 newtio.c_cflag |= CLOCAL | CREAD;
7 T0 t- |4 s4 Z20 newtio.c_cflag &= ~CSIZE;
# |. s# g: M* |- w8 X( T5 ]21
22 switch( nBits )
23 {
24 case 7:
/ ~5 h& ?) V! T9 G8 k1 p25 newtio.c_cflag |= CS7;
26 break;
27 case 8:
28 newtio.c_cflag |= CS8;
29 break;
" w' t) [* Q1 N' Z" i30 }
# j2 e" ~! `, i6 x  s% z1 a* p" M( u31
32 switch( nEvent )
33 {
6 y( m, {' A: z& r# @0 [; J0 t34 case 'O':
' c6 X' H+ d8 B2 t$ @- A$ J' O35 newtio.c_cflag |= PARENB;
" R1 S: o' g2 k; f& |' ]  `36 newtio.c_cflag |= PARODD;
+ y" k6 G# G. V2 [6 p. Q6 W37 newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);
38 break;
39 case 'E':
40 newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);
41 newtio.c_cflag |= PARENB;
42 newtio.c_cflag &= ~PARODD;
6 V9 l& s5 g) r, Z; ?43 break;
: H7 ~; f0 y" {44 case 'N':
6 G* c/ G) W( P3 y: S% h45 newtio.c_cflag &= ~PARENB;
1 C- p# |& b8 z) e* W9 w46 break;
4 j& z( r! Y5 \0 w( `& V; U47 }
% F9 X9 d+ }- C48
49 switch( nSpeed )
50 {
# i3 W. C. `6 u% K: J0 W% X8 X3 U51 case 2400:
52 cfsetispeed(&newtio, B2400);
  ~6 _: M! _  c3 }& u/ {& Z53 cfsetospeed(&newtio, B2400);
54 break;
55 case 4800:
56 cfsetispeed(&newtio, B4800);
57 cfsetospeed(&newtio, B4800);
58 break;
59 case 9600:
60 cfsetispeed(&newtio, B9600);
5 `* |  v7 ~, B3 c* N8 s61 cfsetospeed(&newtio, B9600);
62 break;
) X- [* u4 g( B) C% R  N. ]63 case 115200:
# t/ @' K: t! p+ r64 cfsetispeed(&newtio, B115200);
65 cfsetospeed(&newtio, B115200);
$ I7 d$ a& G' V# U: [66 break;
67 case 460800:
68 cfsetispeed(&newtio, B460800);
69 cfsetospeed(&newtio, B460800);
70 break;
71 default:
72 cfsetispeed(&newtio, B9600);
73 cfsetospeed(&newtio, B9600);
2 @8 K$ k! U2 A2 L: }8 w74 break;
. @! _0 T2 e- [1 k% a" w75 }
1 C$ T1 L7 S6 z76 if( nStop == 1 )
77 newtio.c_cflag &= ~CSTOPB;
78 else if ( nStop == 2 )
79 newtio.c_cflag |= CSTOPB;
80 newtio.c_cc[VTIME] = 0;
81 newtio.c_cc[VMIN] = 0;
82 tcflush(fd,TCIFLUSH);
83 if((tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio))!=0)
) @( t. `4 F* ~. G* p% h: @% X84 {
5 t( q6 y8 X" q, c, s* s3 u85 perror("com set error");
* c5 v0 r1 c* J7 m( w5 N86 return -1;
/ E! L' s- F; O1 L' H1 {+ y87 }
- w/ ^# ], d& F88
89 // printf("set done!\n\r");
90 return 0;
0 b. E) R. v, W" Z9 g91 }
4 q9 @+ N0 ~- e4 A4 }92 int main(int argc , char **argv)
4 }& n( L, f; D8 z% e8 P93 {
94 int fd,wr_static,ret,nread,count=0;
+ J! ]* d4 @5 L  g9 S95 char *buffer = "hello world!\r\n";
96 char buff[8];
97 int i;
98
99 if(argc < 3)
100 printf("Usage ...");
  @% q1 Z. a" `  h- s. [101
102 printf("\r\n uart__test start\r\n");
7 A  H/ a$ B' |- L1 o103
104 char *uart = argv[1];
105
! p! w( v# N6 s/ W9 T- d106 if((fd = open(uart, O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY))<0){
+ J, l8 J1 f. `$ k  T7 i7 O+ \107 printf("open %s is failed",uart);
' M; a5 }- W1 c! k6 \3 ]108 }
( {' b' H0 T* W. v109 else {
/ w9 r9 y' i9 t) m+ V$ w110 printf("open %s is success\n",uart);
& Q8 _, _' A6 T" T) a, E8 P111 set_opt(fd, 115200, 8, 'N', 1);
4 o; f. x) X# D1 o112 }
113
' o" U+ f0 y5 j+ C8 Z  ^  Z114 if(atoi(argv[2]) == 0)
4 J. G9 q! l" h: Y8 T4 I; j$ L115 {
116 while(1){
3 n2 H) ?1 E( m0 S) _! J+ N117 if (ret == 0)
# a5 i0 }1 [% }. n- Q- q118 printf("write time out\n");
4 b4 U% t6 x# V% U7 W119 else{
120 ret = write(fd,buffer, strlen(buffer));
121 sleep(1);
1 B( \" p% X* w5 O3 @& @1 b8 |& x122 }
  y2 b) p: s2 }- J123 }
124 }
% v6 W& y- k0 J' H/ v4 d125
126 else if(atoi(argv[2]) == 1)
& d# o7 r1 E# p' w# E; K# y127 {
! J. {' \& k. M1 }; a: J/ o128 memset(buff,0,8);
- ^  f( E# _1 F& ~$ o- K+ P129 while(1){
130 while((nread = read(fd,buff,8))>0){
131 //count+=nread;
, S- ^9 C2 p4 R/ v! H1 Y132 //printf("count = %d\r\n",count);
133 printf("read: ");
134 for(i = 0; buff != 0; i++)
- O/ j9 N0 a5 t  @/ w" P- h; r135 printf("%c",buff);
136 printf("\r\n");
1 r7 K1 \# @5 A0 J) B( g4 }137 memset(buff,0,8);
5 B  b9 J4 A3 Z) |138 }
! I; c) ^8 y6 U* A+ `139 }
5 ]' ]8 j2 p4 c9 e140 }
* y. p5 a. o+ Q2 Z0 U; E' ~2 G) {141
6 |1 x/ i( r- L4 ~* A142 close(fd);
( l3 u' O8 _+ k4 B5 Q143 return 0;
144 }
第 11~91 行，用于设置串口的波特率。
第 92 行，main 函数需要两个参数，第一个参数是串口的设备节点文件，比如/dev/ttymxc2，第二个参数选择读写数据，0：写数据，1：读数据。
第 111 行，当打开串口设备文件成功时，设置串口参数为：115200/8/N/1。用户可以根据实际情况修改。
/ T8 x+ v: Z: F; S  O- U- k第 114~124 行，当指令为写数据时执行。使用 sleep 函数延时，1s 发一次数据。
第 126~140 行，当指令为读数据时执行。
53.5.2  运行测试
首先使用下面的命令编译应用测试程序：
ARM-linux-gnueabihf-gcc -o uart_test uart_test.c
" K" E% p& Z1 k& P7 U5 g1 e编译成功，得到 uart_test 应用程序。
; |( O3 H3 f4 x* K5 z' ~* Q9 F然后开始测试 RS232 功能，因为 RS232 是 TTL 电平所以需要 USB 转 TTL 电平设备，然后连接开发板上的 uart3 引脚，在电脑打开 USB 转 TTL 电平设备的终端，如图 53.5.2.1 所示：

' g, c4 V( u% R选择正确的 port 端口，应用程序中默认波特率为 115200，所以设置波特率为 115200，然后连接设备。
3 p' z9 l# B2 m/ q6 c' Q拷贝编译好的 uart_test 应用测试程序到开发板中，执行下面命令进行写数据实现：
+ E6 v  F! u% _& @. _./uart_test /dev/ttymxc2 0 &
- w# l5 J( d% _7 [9 f! ^) r运行结果如图 53.5.2.2 所示：

! X# O5 @# p" A; S- n使用下面的命令进行读数据：
8 h. U  @4 h5 h$ }* `, ^* d6 b./uart_test /dev/ttymxc2 1 &
" ?7 O7 V% F8 g2 R; R运行结果如图 53.5.2.3 所示：

应用程序每次接受 8 个字节的数据，可以看出运行正常。
53.6 RS485  测试
# |4 m8 b( d$ G+ x( O2 K其实 RS485 测试和 RS232 测试流程一样，只不过接口不一样，需要使用 USB 转 485 设备。应用测试程序也是一样的。在这里就不重复测试了，用户可以自己试验一下。


  b5 e) D5 [9 k, \; e
; ?2 b0 r; ~) ]4 o$ ~