linux通讯
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Linux下串口通信编程一、什么是串口通信?串口通信是指计算机主机与外设之间以及主机系统与主机系统之间数据的串行传送。
使用串口通信时,发送和接收到的每一个字符实际上都是一次一位的传送的,每一位为1或者为0。
二、串口通信的分类串口通信可以分为同步通信和异步通信两类。
同步通信是按照软件识别同步字符来实现数据的发送和接收,异步通信是一种利用字符的再同步技术的通信方式。
2.1 同步通信同步通信是一种连续串行传送数据的通信方式,一次通信只传送一帧信息。
这里的信息帧与异步通信中的字符帧不同,通常含有若干个数据字符。
它们均由同步字符、数据字符和校验字符(CRC)组成。
其中同步字符位于帧开头,用于确认数据字符的开始。
数据字符在同步字符之后,个数没有限制,由所需传输的数据块长度来决定;校验字符有1到2个,用于接收端对接收到的字符序列进行正确性的校验。
同步通信的缺点是要求发送时钟和接收时钟保持严格的同步。
2.2 异步通信异步通信中,数据通常以字符或者字节为单位组成字符帧传送。
字符帧由发送端逐帧发送,通过传输线被接收设备逐帧接收。
发送端和接收端可以由各自的时钟来控制数据的发送和接收,这两个时钟源彼此独立,互不同步。
接收端检测到传输线上发送过来的低电平逻辑"0"(即字符帧起始位)时,确定发送端已开始发送数据,每当接收端收到字符帧中的停止位时,就知道一帧字符已经发送完毕。
在异步通行中有两个比较重要的指标:字符帧格式和波特率。
(1)字符帧,由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位组成。
1.起始位:位于字符帧开头,占1位,始终为逻辑0电平,用于向接收设备表示发送端开始发送一帧信息。
2.数据位:紧跟在起始位之后,可以设置为5位、6位、7位、8位,低位在前高位在后。
3.奇偶校验位:位于数据位之后,仅占一位,用于表示串行通信中采用奇校验还是偶校验。
(2)波特率,波特率是每秒钟传送二进制数码的位数,单位是b/s。
异步通信的优点是不需要传送同步脉冲,字符帧长度也不受到限制。
linux基于线程通信技术聊天室的设计与实现-回复Linux基于线程通信技术聊天室的设计与实现聊天室是一种常见的在线交流工具,它允许用户在不同地点之间进行实时对话。
为了实现一个基于线程通信技术的Linux聊天室,我们可以选择使用已有的进程间通信(IPC)机制中的一种,例如共享内存或消息队列。
本文将一步一步回答有关该主题的问题,为您介绍如何设计并实现一个Linux聊天室。
第一步:确定需求和设计目标在开始设计之前,我们需要明确聊天室的需求和设计目标。
在这里,我们希望实现一个具有以下特点的聊天室:1. 实时通信:聊天室应该能够在用户之间进行实时的消息传递。
2. 多用户支持:聊天室应该允许多个用户同时登录和交谈。
3. 可扩展性:聊天室应该可以轻松地添加更多的用户和功能,以适应不同的需求。
4. 兼容性:聊天室应该支持Linux操作系统,并能够在不同的平台上运行。
第二步:选择合适的线程通信技术在设计线程通信聊天室时,我们可以选择使用多种IPC机制,如共享内存、消息队列、命名管道等。
根据聊天室的设计目标,我们可以选择使用共享内存和消息队列来实现聊天室的通信功能。
共享内存允许多个进程访问同一块内存区域,从而实现数据的共享。
通过在内存中创建一个共享缓冲区,我们可以在其中存储消息数据,并通过读写指针来实现消息的传递。
每个用户可以通过从共享内存中读取数据来接收其他用户发送的消息,并可以通过写入数据到共享内存来发送自己的消息。
消息队列是另一种常用的IPC机制,它可以实现进程之间的异步通信。
通过创建一个消息队列,每个用户可以将自己的消息发送到队列中,并从队列中接收其他用户发送的消息。
这种方式比共享内存更灵活,可以轻松地实现多用户的消息传递。
在这里,我们可以选择使用共享内存来存储聊天室的消息数据,并使用消息队列来处理消息的传递。
第三步:设计线程通信聊天室的架构在设计聊天室的架构时,我们需要考虑以下几个方面:1. 服务器:设计一个服务器线程,用于接收和处理用户的连接请求,并将消息分发给其他在线用户。
linux下的串⼝通信原理及编程实例linux下的串⼝通信原理及编程实例⼀、串⼝的基本原理1 串⼝通讯串⼝通讯(Serial Communication),是指外设和计算机间,通过数据信号线、地线等,按位进⾏传输数据的⼀种通讯⽅式。
串⼝是⼀种接⼝标准,它规定了接⼝的电⽓标准,没有规定接⼝插件电缆以及使⽤的协议。
2 串⼝通讯的数据格式 ⼀个字符⼀个字符地传输,每个字符⼀位⼀位地传输,并且传输⼀个字符时,总是以“起始位”开始,以“停⽌位”结束,字符之间没有固定的时间间隔要求。
每⼀个字符的前⾯都有⼀位起始位(低电平),字符本⾝由7位数据位组成,接着字符后⾯是⼀位校验位(检验位可以是奇校验、偶校验或⽆校验位),最后是⼀位或⼀位半或⼆位停⽌位,停⽌位后⾯是不定长的空闲位,停⽌位和空闲位都规定为⾼电平。
实际传输时每⼀位的信号宽度与波特率有关,波特率越⾼,宽度越⼩,在进⾏传输之前,双⽅⼀定要使⽤同⼀个波特率设置。
3 通讯⽅式单⼯模式(Simplex Communication)的数据传输是单向的。
通信双⽅中,⼀⽅固定为发送端,⼀⽅则固定为接收端。
信息只能沿⼀个⽅向传输,使⽤⼀根传输线。
半双⼯模式(Half Duplex)通信使⽤同⼀根传输线,既可以发送数据⼜可以接收数据,但不能同时进⾏发送和接收。
数据传输允许数据在两个⽅向上传输,但是,在任何时刻只能由其中的⼀⽅发送数据,另⼀⽅接收数据。
因此半双⼯模式既可以使⽤⼀条数据线,也可以使⽤两条数据线。
半双⼯通信中每端需有⼀个收发切换电⼦开关,通过切换来决定数据向哪个⽅向传输。
因为有切换,所以会产⽣时间延迟,信息传输效率低些。
全双⼯模式(Full Duplex)通信允许数据同时在两个⽅向上传输。
因此,全双⼯通信是两个单⼯通信⽅式的结合,它要求发送设备和接收设备都有独⽴的接收和发送能⼒。
在全双⼯模式中,每⼀端都有发送器和接收器,有两条传输线,信息传输效率⾼。
显然,在其它参数都⼀样的情况下,全双⼯⽐半双⼯传输速度要快,效率要⾼。
2) 设置属性:奇偶校验位、数据位、停止位。
主要设置<termbits.h>中的termios3) 打开、关闭和读写串口。
串口作为设备文件,可以直接用文件描述符来进行网上的一个例子:/*串口设备无论是在工控领域,还是在嵌入式设备领域,应用都非常广泛。
而串口编程也就显得必不可少。
偶然的一次机会,需要使用串口,而且操作系统还要求是Linux,因此,趁着这次机会,综合别人的代码,进行了一次整理和封装。
具体的封装格式为C代码,这样做是为了很好的移植性,使它可以在C和C++环境下,都可以编译和使用。
代码的头文件如下: *//////////////////////////////////////////////////////////////////// //////////////filename:stty.h#ifndef__STTY_H__#define__STTY_H__//包含头文件#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<unistd.h>#include<sys/types.h>#include<sys/stat.h>#include<fcntl.h>#include<termios.h>#include<errno.h>#include<pthread.h>//// 串口设备信息结构typedef struct tty_info_t{int fd;// 串口设备IDpthread_mutex_t mt;// 线程同步互斥对象char name[24];// 串口设备名称,例:"/dev/ttyS0"struct termios ntm;// 新的串口设备选项struct termios otm;// 旧的串口设备选项}TTY_INFO;//// 串口操作函数TTY_INFO *readyTTY(int id);int setTTYSpeed(TTY_INFO *ptty,int speed);int setTTYParity(TTY_INFO *ptty,int databits,int parity,int st opbits);int cleanTTY(TTY_INFO *ptty);int sendnTTY(TTY_INFO *ptty,char*pbuf,int size);int recvnTTY(TTY_INFO *ptty,char*pbuf,int size);int lockTTY(TTY_INFO *ptty);int unlockTTY(TTY_INFO *ptty);#endif/*从头文件中的函数定义不难看出,函数的功能,使用过程如下:(1)打开串口设备,调用函数setTTYSpeed();(2)设置串口读写的波特率,调用函数setTTYSpeed();(3)设置串口的属性,包括停止位、校验位、数据位等,调用函数setTTYParity ();(4)向串口写入数据,调用函数sendnTTY();(5)从串口读出数据,调用函数recvnTTY();(6)操作完成后,需要调用函数cleanTTY()来释放申请的串口信息接口;其中,lockTTY()和unlockTTY()是为了能够在多线程中使用。
linux线程间通信方式
Linux 线程间通信方式包括以下几种:
1. 管道通信:管道是一种半双工的通信方式,只能用于具有亲缘关系的进程之间的通信,父进程创建管道,在进程间传递数据。
2. 信号通信:信号是一种异步通信方式,在进程之间传递简单的信息。
一个进程向另一个进程发送一个信号,另一个进程收到信号后就可以采取相应的操作。
3. 共享内存通信:共享内存是最快的进程间通信方式,可以将内存区域映射到多个进程的地址空间中,实现进程间数据的共享。
需要注意解决信号量、锁等同步问题。
4. 信号量通信:信号量是一种计数器,用来协调多个进程对共享资源的访问。
多个进程需要对信号量进行操作,以实现对共享资源的访问控制。
5. 消息队列通信:消息队列是一种通过消息传递来进行通信的机制,可以在进程之间传递数据块,通常用于进程间的同步和异步通信。
6. 套接字通信:套接字是基于网络通信的一种进程间通信方式,可用于同一主机上进程间通信,也可以在不同主机之间通信。
套接字是基于 TCP/IP 协议栈实现的,需要在数据传输时注意网络传输和数据结构转换等问题。
以上是 Linux 线程间通信的主要方式,开发者可以根据不同的需求和场景选择合适的方式。
linux基于线程通信技术聊天室的设计与实现-回复Linux基于线程通信技术聊天室的设计与实现1. 引言(100字)在当今互联网时代,聊天室成为人们分享信息和交流思想的重要工具。
本文将介绍如何利用Linux中的线程通信技术实现一个基于线程通信的聊天室。
2. 设计与实现概述(200字)为了实现基于线程通信的聊天室,我们需要使用Linux中的线程库和进程间通信机制。
我们将设计一个多线程的服务器端和多线程的客户端,服务器端用于接收和处理客户端的请求,客户端用于向服务器发送消息和接收其他客户端的消息。
3. 服务器端设计与实现(500字)服务器端首先需要创建一个主线程,用于监听与接收客户端的连接请求。
一旦有客户端连接请求到达,主线程将创建一个新的工作线程,处理该客户端的请求。
在服务器端,我们可以使用线程锁和条件变量等线程同步机制,防止多个线程并发访问共享资源,实现线程间的安全通信。
我们可以创建一个线程池,用于管理工作线程,当有新的连接请求到达时,从线程池中获取一个空闲的线程进行处理。
我们使用线程锁来保护线程池中线程的访问,确保在某一时刻只有一个线程可以获取到线程资源。
为了实现服务器与客户端的实时通信,我们可以使用Linux中的socket 编程接口。
服务器将创建一个socket,绑定到特定的IP地址和端口上,然后开始监听来自客户端的连接请求。
一旦有连接请求到达,服务器将接受该连接并创建一个新的线程来处理客户端请求。
服务器通过socket接口读取客户端发来的消息,再将消息广播给其他连接到服务器的客户端。
4. 客户端设计与实现(500字)客户端需要创建一个连接到服务器端的socket,并提供用户界面用于发送和接收消息。
客户端主线程需要同时处理用户输入和服务器发来的消息。
客户端需要使用线程同步机制,确保在用户输入消息时,不会和服务器发来的消息产生竞争。
我们可以使用互斥锁来保护消息队列,当用户输入消息时,需要先获取互斥锁以确保消息队列的一致性。
linux进程间通讯的几种方式的特点和优缺点Linux进程间通讯的方式有多种,其优缺点也不尽相同,接受者依赖发送者之时间特性可承载其优端。
下面就讨论几种典型的方式:1、管道(Pipe):是比较传统的方式,管道允许信息在不同进程之间传送,由一端输入,另一端输出,提供全双工式劝劝信息传送,除此之外,伺服端也可以将其服务转换为管道,例如说Web服务程序。
管道的优点:简单易懂、可靠、灵活、容易管理,可以控制发送端和接收端的信息流量。
管道的缺点:线程之间的信息量不能太大,也只能在本机上使用,不能通过网络发送信息。
2、消息队列(Message queue):消息队列主要应用在大型网络中,支持多种消息队列协议,广泛用于在远程机器上的进程间的交互、管理进程间的数据和同步问题。
消息队列的优点:主要优点是这种方式可以将消息发送给接收端,然后接收端可以从距离发送端远的地方网络上接收消息,通过消息队列可以较好的管理和控制进程间的数据流量和同步问题。
消息队列的缺点:缺点是消息队里的管理复杂,并且有一定的延迟,而且它使用时应避免共享内存,对于多处理器和跨网络环境, TCP 传输数据时也比不上消息队列的传输效率高。
3、共享内存(Share Memory):是最高效的进程间通信方式,也是最常用的,它使进程在通信时共享一个存储地址,双方都可以以该存储地址作为参数进行读写操作。
共享内存的优点:实现高性能,数据同步操作快、数据可以高速传输,可以解决多处理器以及跨网络环境的通信。
共享内存的缺点:由于进程间直接使用物理内存,没有任何保护,所需要使用较复杂的同步机制来完成数据的可靠传输。
总的来说,每种进程通讯方式都有各自的优缺点,不同的系统需求也许需要多种方案的相互配合才能有效的处理系统间通信的问题。
系统设计者应根据具体系统需求,选择合适的进程通信方式来实现更好的进程间通信。
linux下485通讯c语言代码Linux下的485通讯C语言代码在嵌入式系统和工控领域中,485通讯是一种常见的串行通讯方式。
Linux作为一种常用的操作系统,也提供了相应的接口和工具来支持485通讯。
本文将介绍在Linux下使用C语言实现485通讯的代码。
在开始编写485通讯的C语言代码之前,我们需要先了解一些基本的概念和原理。
485通讯是一种半双工的串行通讯方式,它使用两根信号线进行数据的传输,一根用于发送数据(TX),一根用于接收数据(RX)。
通常情况下,485通讯使用的波特率较低,例如9600bps或者19200bps。
在Linux下,我们可以通过打开串口设备文件来实现485通讯。
串口设备文件的命名规则为/dev/ttySx,其中x表示串口的编号。
例如,/dev/ttyS0表示第一个串口设备,/dev/ttyS1表示第二个串口设备。
我们可以使用open函数来打开串口设备文件,并使用read 和write函数来进行数据的读写操作。
下面是一个简单的示例代码,演示了如何在Linux下使用C语言实现485通讯:```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#include <fcntl.h>#include <unistd.h>#include <termios.h>int main(){int fd;char data[10];// 打开串口设备文件fd = open("/dev/ttyS0", O_RDWR);if (fd == -1) {printf("无法打开串口设备文件\n");return -1;}// 配置串口参数struct termios options;tcgetattr(fd, &options);cfsetispeed(&options, B9600); // 设置波特率为9600bps cfsetospeed(&options, B9600);options.c_cflag |= CLOCAL | CREAD;options.c_cflag &= ~CSIZE;options.c_cflag |= CS8;options.c_cflag &= ~PARENB;options.c_cflag &= ~CSTOPB;tcsetattr(fd, TCSANOW, &options);// 发送数据strcpy(data, "Hello");write(fd, data, strlen(data));// 接收数据read(fd, data, sizeof(data));printf("接收到的数据:%s\n", data);// 关闭串口设备文件close(fd);return 0;}```上述代码首先通过open函数打开了/dev/ttyS0这个串口设备文件,如果打开失败,则会提示无法打开串口设备文件并退出。
线程+定时实现linux下的Qt串口编程2010-06-26 10:49转:线程+定时实现linux下的Qt串口编程作者:lizzy115 时间:2010,5,14说明:本设计采用的是线程+定时实现linux下的Qt串口编程,而非网上资料非常多的Qt编写串口通信程序全程图文讲解系列,因为Qt编写串口通信程序全程图文讲解系列是很好实现,那只是在windows下面的,可是在linux 下面实现串口的通信并非如此,原因在于QextSerialBase::EventDriven跟QextSerialBase::Polling这两个事件的区别,EventDriven属于异步,Polling 属于同步,在windows下面使用的是EventDriven很容易实现,只要有数据就会触发一个串口事件,网上说linux下面需要的是Polling,可是还是不行的,只要串口有数据的时候他会在QByteArray temp = myCom->readAll(); 这句一直读取数据,没能退出,直到断掉串口的时候才能把接受到的串口数据通过ui->textBrowser->insertPlainText(temp);打印在界面上,一直没能解决这个问题,所以只好采用线程+定时实现linux下的Qt串口编程进行设计。
一、安装环境:系统平台:Ubuntu-8.04,内核2.6.24-27-generic,图形界面二、软件需求及下地地址:Qt版本 qt-linux-SDK-4.6.2注意:此处使用的是qt-linux-SDK-4.6.2版本,编译通过了,之后需要把他移植到qt-embedded-linux-opensource-src-4.5.3.tar.gz,通过qte编译后移植到开发板中,采用的测试开发板为Micro2440,下载地址:略三、程序编写过程程序编程流程:先新建一个工程空白工程,再建立Ui文件,通过designer进行Ui 界面设计,设计完保存,编译生成ui_mainwindow.h头文件,编写线程头文件及线程处理.cpp文件,建立串口处理头文件及 .cpp文件,最后完成main.cpp 文件。
1、 Ui文件的设计:建立Ui_MainWindow主窗口,在窗口上添加三个QPushButton,分别命名为closeButton、writeButton、readButton,再添加一个QTextBrowser显示串口接收数据,保存退出,编译一下就可以生成ui_mainwindow.h文件。
2、线程程序设计:编写一个线程程序,其不需要进行界面设计,直接实现线程的管理,实现串口的收发工作,其主要程序及说明如下:1) 新建一个thread.h头文件,内容如下:#ifndef THREAD_H#define THREAD_H#includeclass Thread:public QThread{Q_OBJECTpublic:Thread();char buf[128];volatile bool stopped;volatile bool write_rs;volatile bool read_rs;protected:virtual void run();};#endif程序定义一个Thread类,它继承于QThread,设有一些变量和一个run函数,virtual表示为虚函数,你也可以去掉,加上去会增加一些内存开销,但提高了效率,对于这个小程序是看不出什么效果的,volatile为一函数数据类型,是一个类型修饰符(type specifier)。
它是被设计用来修饰被不同线程访问和修改的变量,其可以在不同数据类型间进行转化,保证对此变量的读写操作都不会被优化。
如果没有volatile,基本上会导致这样的结果:要么无法编写多线程程序,要么编译器失去大量优化的机会。
2)新建一个thread.cpp文件,内容如下:#include"thread.h"#include#include#include#include //串口用到的#include#include#include#include#define BAUDRATE B9600#define RS_DEVICE "/dev/ttyS0" //串口1//#define RS_DEVICE "/dev/ttySAC1" //串口1Thread::Thread(){} //析构void Thread::run() //这就是线程的具体工作了{int fd,c=0,res;struct termios oldtio,newtio; //termios结构是用来保存波特率、字符大小等printf("start... ");fd=open(RS_DEVICE,O_RDWR|O_NOCTTY); //以读写方式打开串口。
不控制TTYif(fd<0){perror("error");exit(1); //失败退出}printf("Open... ");tcgetattr(fd,&oldtio); //保存当前设置到oldtiobzero(&newtio,sizeof(newtio)); //清除newtio结构,并重新对它的成员设置如下newtio.c_cflag=BAUDRATE|CS8|CLOCAL|CREAD; //9600、8位、忽略DCD信号、启用接收装置newtio.c_iflag|=IGNPAR; //忽略奇偶newtio.c_oflag=0;newtio.c_lflag=0;newtio.c_cc[VMIN]=0;newtio.c_cc[VTIME]=100; //在规定时间(VTIME)内读取(VMIN)个字符;tcflush(fd,TCIFLUSH); //清除所有队列在串口的输入与输出;tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio); //把我们的设置写入termioswhile(stopped) //stopped为0时将退出线程{if(write_rs) //write_rs为1时把字符串从串口中输出{write_rs=0;write(fd,"QtEmbedded-4.5.3",16);}if(read_rs) //read_rs为1时读取,并存在buf{read_rs=0;res=read(fd,buf,10);buf[res]=0;emit finished(); //读完后发一个信号}}printf("Close... ");tcsetattr(fd,TCSANOW,&oldtio); //重新设置回原来的close(fd);quit();}通过stopped变量来实现线程控制。
3、主窗口程序设计:主窗口程序包括线程的启动与处理,通过信号与槽机制通过write按键实现写串口,通过定时器实现读串口操作,通过close按键实现串口关闭,同时把读取串口数据进行显示,其主要程序及分析如下:1)新建一个mainwindow.h头文件,内容如下:#ifndef MAINWINDOW_H#define MAINWINDOW_H#include#include"ui_mainwindow.h" // ui_mainwindow.h 文件为designer设计mainwindow.ui文件后,经过make后会生成这个头文件,#include"thread.h" //包含线程包头文件class MainWindow:public QMainWindow,public Ui::MainWindow //多继承{Q_OBJECTpublic:MainWindow(QWidget *parent=0);public slots:void writeThread();void readThread();void closeThread();void display();private:Thread *yy;};#endifMainWindow继承于QMainWindow和MainWindow,即多继承,对于不是很复杂的程序,用多继承是一个较好的方法,如果程序较复杂,建议用单继承,具体原因待进一步研究,呵呵。
2)新建一个mainwindow.cpp文件,实现程序内容如下:#include"mainwindow.h"MainWindow::MainWindow(QWidget *parent):QMainWindow(parent){setupUi(this);yy = new Thread;yy->start(); //启动线程yy->stopped=1; //初始化变量yy->write_rs=0;yy->read_rs=0;QTimer *time = new QTimer(this); //新建定时类time->start(50); //50ms定时connect(writeButton,SIGNAL(clicked()),this,SLOT(writeThread()));//通过信号与槽实现按键按下进行写串口操作connect(time,SIGNAL(timeout()),this,SLOT(readThread()));//定时溢出实现读串口操作connect(closeButton,SIGNAL(clicked()),this,SLOT(closeThread()));connect(yy,SIGNAL(finished()),this,SLOT(display())); //接收信号实现显示}void MainWindow::display(){textBrowser->setText(yy->buf); //读到的数据在textBrowser l显示}void MainWindow::writeThread() //写数据线程槽函数{yy->write_rs=1;}void MainWindow::readThread() //读数据线程槽函数{yy->read_rs=1;}void MainWindow::closeThread() //停止槽函数{yy->stopped=0;}4、main.cpp函数程序设计:#include#include"mainwindow.h"int main(int argc,char *argv[]){QApplication app(argc,argv);MainWindow mw;mw.show();return app.exec();}这样整个linux环境下线程+定时实现的Qt串口编程的程序全部实现,可以通过串口发送,接收数据实现数据的测试。