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如何使用C正確接收串行資料？

2022-04-29 17:18:49 移動端開發

更新1： 短版：當串口設備發送時0x23 0x0 0x3b 0xa，我的程式可以讀取所有4個位元組（serial_getBiaststatus示例）。當串行設備將第二個位元組發送為0x3時，我的設備僅接收最后 2 個位元組（0x3b 0xa例如serial_getLedstatus）

長版 我有一個串行設備，可以回答一些命令來設定和回傳一些選項的狀態，其中一個選項是 LED。要設定選項，我必須發送：

0xFF, 0x55, 0x<ADDR>, 0x<DATA>

（設備在 SET 命令后不回傳任何內容）

要閱讀此選項，我必須發送：

0xFF, 0xAA, 0x<ADDR>, 0xFF

設備將回傳：

0x23, 0x<VALUE>, 0x3B, 0x0A

除了這些選項，設備將不斷發送以換行結束的資料。所以我需要禁用這些資料，發送一個特殊的暫存器（地址 0x9）來禁用這個log資料，否則我將無法從 LED 或其他設備選項讀取狀態。

好的，我的問題是：當我將 LED 狀態設定為 3 (0x3) 時，我無法從設備讀取狀態！我的程式只從設備中讀取 2 個位元組，而不是 4 個位元組。如果我使用0或1值，則正確回傳狀態！（4位元組）。我確信設備正在發送正確的值（在這種情況下為 4 個位元組，0x23, 0x03, 0x3B, 0x0A因為我已經在 Windows 中使用 YAT 終端程式對其進行了測驗，并且這些值是正確的.....所以這不是設備問題，而是我的程式.

到目前為止，這是我的代碼。我正在將與串行設備的連接設定為非規范模式以設定/讀取設備選項（特別是因為“設定”不回傳任何內容，所以我無法讀取（）并設定超時）......在設定選項之后，我將設備連接設定為規范模式并獲取必要的資料，直到程式結束。一切正常，除非我需要在設備選項中使用“3”......如果在設備上設定了選項本身（我可以直觀地驗證 LED），但是當我嘗試讀取這個 LED 值時，只有最后 2 個位元組回傳 ( 0x3b 0xa)，而不是值（從 4 開始的第二個位元組）。


int serial_set_interface_attribs(int fd, int canonical) {    
    pthread_mutex_lock(&m_serial);    
    if (tcgetattr(fd, &tty) < 0) {
        printf("Error from tcgetattr: %s\n", strerror(errno));
        pthread_mutex_unlock(&m_serial);
        return -1;
    }


    switch (serial_speed) {

        case 57600:
            cfsetospeed(&tty, (speed_t) B57600);
            cfsetispeed(&tty, (speed_t) B57600);
            jonis_log_level(2, "Serial device speed set to 57600\n");
            break;

        case 115200:
            cfsetospeed(&tty, (speed_t) B115200);
            cfsetispeed(&tty, (speed_t) B115200);
            jonis_log_level(2, "Serial device speed set to 115200\n");
            break;

        case 230400:
            cfsetospeed(&tty, (speed_t) B230400);
            cfsetispeed(&tty, (speed_t) B230400);
            jonis_log_level(2, "Serial device speed set to 230400\n");
            break;

        case 460800:
            cfsetospeed(&tty, (speed_t) B460800);
            cfsetispeed(&tty, (speed_t) B460800);
            jonis_log_level(2, "Serial device speed set to 460800\n");
            break;

        case 500000:
            cfsetospeed(&tty, (speed_t) B500000);
            cfsetispeed(&tty, (speed_t) B500000);
            jonis_log_level(2, "Serial device speed set to 500000\n");
            break;

        case 576000:
            cfsetospeed(&tty, (speed_t) B576000);
            cfsetispeed(&tty, (speed_t) B576000);
            jonis_log_level(2, "Serial device speed set to 576000\n");
            break;

        case 921600:
            cfsetospeed(&tty, (speed_t) B921600);
            cfsetispeed(&tty, (speed_t) B921600);
            jonis_log_level(2, "Serial device speed set to 921600\n");
            break;


        default:
            cfsetospeed(&tty, (speed_t) B921600);
            cfsetispeed(&tty, (speed_t) B921600);
            jonis_log_level(2, "Serial device speed set to 921600\n");

    }


    tty.c_cflag |= CLOCAL | CREAD;
    tty.c_cflag &= ~CSIZE;
    tty.c_cflag |= CS8; /* 8-bit characters */
    tty.c_cflag &= ~PARENB; /* no parity bit */
    tty.c_cflag &= ~CSTOPB; /* only need 1 stop bit */
    tty.c_cflag &= ~CRTSCTS; /* no hardware flowcontrol */

    if (canonical == 1) {
        jonis_log_level(1,"Interface in canonical mode\n");
        tty.c_lflag |= ICANON | ISIG; /* canonical input */
        tty.c_lflag &= ~(ECHO | ECHOE | ECHONL | IEXTEN);
    } else {
        jonis_log_level(1,"Interface in non-canonical mode\n");
        //Disable ECHO
        tty.c_lflag &= ~(ICANON);
        tty.c_lflag &= ~(ECHO | ECHOE);        
        tty.c_cc[VMIN] = 0;
        tty.c_cc[VTIME] = 10;

    }
    
    //tty.c_iflag &= ~IGNCR;  /* preserve carriage return - estava comentado */ 
    tty.c_iflag &= ~INPCK;
    tty.c_iflag &= ~(INLCR | ICRNL | IUCLC | IMAXBEL);
    tty.c_iflag &= ~(IXON | IXOFF | IXANY); /* no SW flowcontrol */

    tty.c_oflag &= ~OPOST;

    tty.c_cc[VEOL] = 0;
    tty.c_cc[VEOL2] = 0;
    tty.c_cc[VEOF] = 0x04;



    if (tcsetattr(fd, TCSANOW, &tty) != 0) {
        printf("Error from tcsetattr: %s\n", strerror(errno));        
        pthread_mutex_unlock(&m_serial);
        return -1;
    }    
    pthread_mutex_unlock(&m_serial);    
    return 0;
}

void *serial_threadGetSerialData(void *argv) {

    AN_NOTUSED(argv);
    // signal handlers:
    signal(SIGINT, jonisSigintHandler);
    signal(SIGTERM, jonisSigtermHandler);
    
    if (pthread_mutex_init(&m_serial, NULL) != 0) {
        printf("\n mutex init failed\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
        
    if (serial_device == NULL) {
        jonis_log("Can't start serial communication. Device is null.\n");
        return NULL;
    }


    fd_serial = open(serial_device, O_RDWR | O_NOCTTY | O_SYNC);
    if (fd_serial < 0) {
        jonis_log("Error opening %s: %s\n", serial_device, strerror(errno));
        return NULL;
    }    
    
    
    // Configue LED and other settings           
    struct sdongle_version *tmp = serial_getDongleVersion();
    if (tmp == NULL) {
        jonis_log_level(1, "Function to get dongle FW version returned NULL!\n");
    } else {        
        jonis_log("Serial dongle FW version: %d.%d\n",tmp->major,tmp->minor);
    }                    

    // Set LED to 3    
    serial_setLedstatus(3); 
    // Read LED status from device
    serial_getLedstatus();

    if (serial_bias_t == 1) {
        // Enable Bias T
        serial_setBiaststatus(1);
        printf("Definido biast como 1!\n");
    } else {
        // Disabl Bias-T
        serial_setBiaststatus(0);
        printf("Definido biast como 0!\n");
    }
    (...)
    
    serial_enableData();
            
    /* simple canonical input */
    do {


        char buf[150];
        //unsigned char *p;
        int rdlen;

        rdlen = read(fd_serial, buf, sizeof (buf) - 1);
        if (rdlen > 0) {
            buf[rdlen] = 0;
            //printf("Read (main) %d bytes: ", rdlen);
            /* first display as hex numbers then ASCII */
            //for (p = buf; rdlen-- > 0; p  ) {
            //    printf(" 0x%x", *p);
            //    if (*p < ' ')
            //        *p = '.';   /* replace any control chars */
            //}
            //printf("\n    \"%s\"\n\n", buf);
            //printf("%s", buf);

            // Proccess data
            //decodeRaw(buf);


        } else if (rdlen < 0) {
            jonis_log("Error from read: %d: %s\n", rdlen, strerror(errno));
        } else { /* rdlen == 0 */
            //printf("(main)Nothing read. EOF?\n");            
        }
        /* repeat read */
    } while (!MyProgram.exit);

    jonis_log_level(1,"Reseting Serial Dongle options.\n");    
    if (serial_setLedstatus(0) != 1) {
        jonis_log("Error reseting serial dongle LED status\n");
    }    
    
    if (fd_serial > -1) {
        close(fd_serial);
    }

    pthread_exit(EXIT_SUCCESS);

}

int serial_disableData(void) {

    if (fd_serial < 0) {
        jonis_log("Error disabling serial data: invalid serial connection.\n");
        return -1;
    }

    char disable_data[] = {0xFF, 0x55, 0x09, 0x01};

    serial_set_interface_attribs(fd_serial, 0);    
    jonis_log_level(1, "Canonical mode set to 0\n");    
    pthread_mutex_lock(&m_serial);
    
    int wlen = 0;

    wlen = write(fd_serial, disable_data, 4);
    if (wlen != 4) {
        jonis_log("Error from write: %d, %d\n", wlen, errno);
        pthread_mutex_unlock(&m_serial);
        return -1;
    }
    tcdrain(fd_serial); /* delay for output */
    
    usleep(100000);
    
    // Clear current buffer
    char buf[9000] = {0};
    int total_cleared = 0;

    int rdlen = 0;
    rdlen = read(fd_serial, buf, sizeof (buf) - 1);
    total_cleared = rdlen;
    jonis_log_level(1, "Clearing buffer. Current counter: %d. Returned: %d\n", total_cleared, rdlen);
    while (rdlen != 0) {
        rdlen = read(fd_serial, buf, sizeof (buf) - 1);
        total_cleared = total_cleared   rdlen;
        usleep(100000);
        jonis_log_level(1, "Clearing buffer. Current counter: %d. Returned: %d\n", total_cleared, rdlen);
    }

    jonis_log_level(1, "Finished sending 'disable_log' command do serial device! Data length in buffer: '%d'\n", total_cleared);
    pthread_mutex_unlock(&m_serial);
    return 1;

}

int serial_enableData(void) {

    if (fd_serial < 0) {
        jonis_log("Error enabling serial data: invalid serial connection.\n");
        return -1;
    }

    serial_set_interface_attribs(fd_serial, 1);
    pthread_mutex_lock(&m_serial);
    char disable_data[] = {0xFF, 0x55, 0x09, 0x00};

    int wlen = 0;

    wlen = write(fd_serial, disable_data, 4);
    if (wlen != 4) {
        jonis_log("Error from write: %d, %d\n", wlen, errno);
        pthread_mutex_unlock(&m_serial);
        return -1;
    }
    tcdrain(fd_serial); /* delay for output */

    jonis_log_level(1, "Finished sending 'enable_log' command do serial device!\n");

    pthread_mutex_unlock(&m_serial);
    return 1;

}

struct sdongle_version *serial_getDongleVersion(void) {

    if (fd_serial < 0) {
        jonis_log("Error getting serial data: invalid serial connection.\n");
        return NULL;
    }

    if (serial_disableData() < 0) {
        jonis_log("Could not disable data\n");
        return NULL;
    }

    char disable_data[] = {0xFF, 0xAA, 0x0F, 0xFF};
    int wlen = 0;

    wlen = write(fd_serial, disable_data, 4);
    if (wlen != 4) {
        jonis_log("Error from write: %d, %d\n", wlen, errno);
        return NULL;
    }
    tcdrain(fd_serial); /* delay for output */
    usleep(100000);

    char buf[150];
    char *p;
    int rdlen;

    //rdlen = read(fd_serial, buf, sizeof (buf) - 1);
    //if (rdlen > 0) {
    while ((rdlen = read(fd_serial, buf, sizeof (buf) - 1)) < 4 || !Modes.exit) {    
        buf[rdlen] = 0;
        //printf("(Version) Read '%d' bytes: ", rdlen);
        if (rdlen == 4 && buf[0] == 0x23 && buf[2] == 0x3b && buf[3] == 0xa) {
            jonis_log_level(1, "Version string found!\n");
            int minor = buf[1] << 2 >> 2;
            int major = buf[1] >> 6;
            jonis_log_level(1, "Minor version: %d, Major version: %d\n", minor, major);

            struct sdongle_version *ver = malloc(sizeof (struct sdongle_version));
            ver->major = major;
            ver->minor = minor;
            return ver;
        }

        /* first display as hex numbers then ASCII */
        for (p = buf; rdlen-- > 0; p  ) {
            //printf(" 0x%x", *p);            
        }
        //printf("\n    (version)Value: \"%s\"\n\n", buf);


    }

    return NULL;

}


int serial_getLedstatus(void) {

    if (fd_serial < 0) {
        jonis_log("Error getting serial data: invalid serial connection.\n");
        return -1;
    }

    if (serial_disableData() < 0) {
        jonis_log("Could not disable data\n");
        return -1;
    }

    char led_status_data[] = {0xFF, 0xAA, 0x8, 0xFF};

    int wlen = 0;

    wlen = write(fd_serial, led_status_data, 4);
    if (wlen != 4) {
        printf("Error from write: %d, %d\n", wlen, errno);
    }
    tcdrain(fd_serial); /* delay for output */
    sleep(1);

    char buf[150] = {0};
    char *p = NULL;
    int rdlen = 0;
    int tries = 0;
    
    while (((rdlen = read(fd_serial, buf, sizeof (buf) - 1)) < 4 && !Modes.exit) && tries <= 5) {
        jonis_log_level(1,"(led) Read '%d' bytes: \n", rdlen);
        tries  ;
        // Force rwrite command
        wlen = write(fd_serial, led_status_data, 4);
        tcdrain(fd_serial);
        sleep(1);        
        buf[rdlen] = 0;                
        /* first display as hex numbers then ASCII */
        for (p = buf; rdlen-- > 0; p  ) {
            if (debug_level >= 1) { 
                printf(" 0x%x", *p); 
            }
        }
        if (debug_level >= 1) { 
            printf("\n");
            jonis_log_level(1,"    (led)Value: \"%s\"\n\n", buf);
        }
    } 
    
    if (rdlen > 0) {
        jonis_log_level(1,"Debug -> Received chars in LED Status\n");
        jonis_log_level(1,"(led) Read '%d' bytes: ", rdlen);        
        buf[rdlen] = 0;                
        /* first display as hex numbers then ASCII */
        for (p = buf; rdlen-- > 0; p  ) {
            if (debug_level >= 1) { 
                printf(" 0x%x", *p);            
            }
        }
        if (debug_level >= 1) { 
            printf("\n");
            jonis_log_level(1,"    (led)Value: \"%s\"\n\n", buf);
        }
    }
    
    jonis_log_level(1,"LED Status (function): %d\n",buf[1]);
    return buf[1];

}


int serial_setLedstatus(char led_status) {

    
    if (fd_serial < 0) {
        jonis_log("Error getting serial data: invalid serial connection.\n");
        return -1;
    }

    if (serial_disableData() < 0) {
        jonis_log("Could not disable data\n");
        return -1;
    }    
    
    char led_data[] = {0xFF, 0x55, 0x08, led_status};
    int wlen = 0;
    wlen = write(fd_serial, led_data, 4);
    if (wlen != 4) {
        printf("Error from write: %d, %d\n", wlen, errno);
    }
    tcdrain(fd_serial); /* delay for output */
    //serial_getLedstatus();
    return 1;
}

int serial_getBiaststatus(void) {

    if (fd_serial < 0) {
        jonis_log("Error getting serial data: invalid serial connection.\n");
        return -1;
    }

    if (serial_disableData() < 0) {
        jonis_log("Could not disable data\n");
        return -1;
    }

    char bias_status_data[] = {0xFF, 0xAA, 0x07, 0xFF};

    int wlen = 0;

    wlen = write(fd_serial, bias_status_data, 4);
    if (wlen != 4) {
        printf("Error from write: %d, %d\n", wlen, errno);
    }
    tcdrain(fd_serial); /* delay for output */
    usleep(100000);

    char buf[150];
    char *p;
    int rdlen;

    rdlen = read(fd_serial, buf, sizeof (buf) - 1);
    if (rdlen > 0) {
        buf[rdlen] = 0;
        printf("(biast) Read '%d' bytes: ", rdlen);
        
        /* first display as hex numbers then ASCII */
        for (p = buf; rdlen-- > 0; p  ) {
            printf(" 0x%x", *p);            
        }
        printf("\n    (biast)Value: \"%s\"\n\n", buf);


    } else if (rdlen < 0) {
        jonis_log("Error from read: %d: %s\n", rdlen, strerror(errno));
    } else { /* rdlen == 0 */
        //printf("(led)Nothing read. EOF?\n");        
    }    
    jonis_log_level(1,"BIAS-T Status (function): %d\n",buf[1]);
    return buf[1];

}


int serial_setBiaststatus(char biast_status) {

    if (fd_serial < 0) {
        jonis_log("Error getting serial data: invalid serial connection.\n");
        return -1;
    }

    if (serial_disableData() < 0) {
        jonis_log("Could not disable data\n");
        return -1;
    }

    char biast_data[] = {0xFF, 0x55, 0x07, biast_status};
    int wlen = 0;
    wlen = write(fd_serial, biast_data, 4);
    if (wlen != 4) {
        printf("Error from write: %d, %d\n", wlen, errno);
    }
    tcdrain(fd_serial); /* delay for output */
    usleep(100000);
    
    if (serial_getBiaststatus() == biast_status) {    
        return 1;
    } else {
        return 0;
    }

}

這是回傳的文本（注意僅從 LED 狀態接收到 2 個位元組）：

[2022-04-28 09:22:00] [serial_set_interface_attribs]  Interface in non-canonical mode
[2022-04-28 09:22:00] [serial_disableData]  Canonical mode set to 0
[2022-04-28 09:22:00] [serial_disableData]  Clearing buffer. Current counter: 1. Returned: 1
[2022-04-28 09:22:01] [serial_disableData]  Clearing buffer. Current counter: 1. Returned: 0
[2022-04-28 09:22:01] [serial_disableData]  Finished sending 'disable_log' command do serial device! Data length in buffer: '1'
[2022-04-28 09:22:01] [serial_getDongleVersion]  Version string found!
[2022-04-28 09:22:01] [serial_getDongleVersion]  Minor version: 34, Major version: 0
[2022-04-28 09:22:01]  Serial dongle FW version: 0.34
[2022-04-28 09:22:01] [serial_set_interface_attribs]  Interface in non-canonical mode
[2022-04-28 09:22:01] [serial_disableData]  Canonical mode set to 0
[2022-04-28 09:22:02] [serial_disableData]  Clearing buffer. Current counter: 0. Returned: 0
[2022-04-28 09:22:02] [serial_disableData]  Finished sending 'disable_log' command do serial device! Data length in buffer: '0'
[2022-04-28 09:22:02] [serial_set_interface_attribs]  Interface in non-canonical mode
[2022-04-28 09:22:02] [serial_disableData]  Canonical mode set to 0
[2022-04-28 09:22:03] [serial_disableData]  Clearing buffer. Current counter: 0. Returned: 0
[2022-04-28 09:22:03] [serial_disableData]  Finished sending 'disable_log' command do serial device! Data length in buffer: '0'
[2022-04-28 09:22:04] [serial_getLedstatus]  (led) Read '2' bytes:
 0x3b 0xa
[2022-04-28 09:22:05] [serial_getLedstatus]      (led)Value: ";
"

[2022-04-28 09:22:05] [serial_getLedstatus]  (led) Read '2' bytes:
 0x3b 0xa
[2022-04-28 09:22:06] [serial_getLedstatus]      (led)Value: ";
"

[2022-04-28 09:22:06] [serial_getLedstatus]  (led) Read '2' bytes:
 0x3b 0xa
[2022-04-28 09:22:07] [serial_getLedstatus]      (led)Value: ";
"

[2022-04-28 09:22:07] [serial_getLedstatus]  (led) Read '2' bytes:
 0x3b 0xa
[2022-04-28 09:22:08] [serial_getLedstatus]      (led)Value: ";
"

[2022-04-28 09:22:08] [serial_getLedstatus]  (led) Read '2' bytes:
 0x3b 0xa
[2022-04-28 09:22:09] [serial_getLedstatus]      (led)Value: ";
"

[2022-04-28 09:22:09] [serial_getLedstatus]  (led) Read '2' bytes:
 0x3b 0xa
[2022-04-28 09:22:10] [serial_getLedstatus]      (led)Value: ";
"

[2022-04-28 09:22:10] [serial_getLedstatus]  Debug -> Received chars in LED Status
[2022-04-28 09:22:10] [serial_getLedstatus]  (led) Read '2' bytes:  0x3b 0xa
[2022-04-28 09:22:10] [serial_getLedstatus]      (led)Value: ";
"

[2022-04-28 09:22:10] [serial_getLedstatus]  LED Status (function): 10
[2022-04-28 09:22:10] [serial_set_interface_attribs]  Interface in non-canonical mode
[2022-04-28 09:22:10] [serial_disableData]  Canonical mode set to 0
[2022-04-28 09:22:11] [serial_disableData]  Clearing buffer. Current counter: 0. Returned: 0
[2022-04-28 09:22:11] [serial_disableData]  Finished sending 'disable_log' command do serial device! Data length in buffer: '0'
[2022-04-28 09:22:12] [serial_set_interface_attribs]  Interface in non-canonical mode
[2022-04-28 09:22:12] [serial_disableData]  Canonical mode set to 0
[2022-04-28 09:22:13] [serial_disableData]  Clearing buffer. Current counter: 0. Returned: 0
[2022-04-28 09:22:13] [serial_disableData]  Finished sending 'disable_log' command do serial device! Data length in buffer: '0'
[2022-04-28 09:22:13] [serial_set_interface_attribs]  Interface in non-canonical mode
[2022-04-28 09:22:13] [serial_disableData]  Canonical mode set to 0
[2022-04-28 09:22:14] [serial_disableData]  Clearing buffer. Current counter: 0. Returned: 0
[2022-04-28 09:22:14] [serial_disableData]  Finished sending 'disable_log' command do serial device! Data length in buffer: '0'
[2022-04-28 09:22:14] [serial_set_interface_attribs]  Interface in non-canonical mode
[2022-04-28 09:22:14] [serial_disableData]  Canonical mode set to 0
[2022-04-28 09:22:15] [serial_disableData]  Clearing buffer. Current counter: 0. Returned: 0
[2022-04-28 09:22:15] [serial_disableData]  Finished sending 'disable_log' command do serial device! Data length in buffer: '0'
(biast) Read '4' bytes:  0x23 0x0 0x3b 0xa
    (biast)Value: "#"

[2022-04-28 09:22:15] [serial_getBiaststatus]  BIAS-T Status (function): 0
[2022-04-28 09:22:15] [serial_set_interface_attribs]  Interface in canonical mode
[2022-04-28 09:22:15] [serial_enableData]  Finished sending 'enable_log' command do serial device!

再次：設備回傳正確的位元組數（4），即使選項 os 的值為 3，但我的程式無法準備好所有這些位元組，只有最后 2 個。我在這里缺少什么？謝！

uj5u.com熱心網友回復：

好的，我的問題是：當我將 LED 狀態設定為 3 (0x3) 時，我無法從設備讀取狀態！
...
我確信設備正在發送正確的值（4個位元組，在這種情況下，0x23, 0x03, 0x3B, 0x0A...

0x03也是名為 ETX 的 ASCII 控制代碼。

termios 特殊字符VINTR的默認值為 ，0x03也稱為 ETX 和 Ctrl-C。
當 c_lflag 的 termios ISIG 屬性設定時，接收VINTR字符將導致行程獲得 SIGINT 信號，并且從輸入緩沖區中洗掉該字符。

if (canonical == 1) {
    ...
    tty.c_lflag |= ICANON | ISIG; /* canonical input */
    ...
} else {
    ...
    tty.c_lflag &= ~(ICANON);
    tty.c_lflag &= ~(ECHO | ECHOE);        
    ...
}

您的程式將 ISIG 屬性設定為“規范”模式，否則保持 c_lflag 中的該屬性不變。
顯然VINTR仍然有它的默認值0x03。

最終效果是始終啟用 ISIG 屬性，因此接收 0x03將始終不可讀。

轉載請註明出處，本文鏈接：https://www.uj5u.com/yidong/467409.html

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