任务要求
电脑之间通过串口、网口数据通信：
1.1 串口程序usart.h
#ifndef _USART_H
#define _USART_H
#include<stdio.h> /*标准输入输出定义*/
#include<stdlib.h> /*标准函数库定义*/
#include<unistd.h> /*Unix 标准函数定义*/
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h> /*文件控制定义*/
#include<termios.h> /*PPSIX 终端控制定义*/
#include<errno.h> /*错误号定义*/
#include<string.h>
//宏定义
#define FALSE -1
#define TRUE 0
int UART0_Open(int fd,char *port);
void UART0_Close(int fd) ;
int UART0_Set(int fd,int speed,int flow_ctrl,int databits,int stopbits,int parity);
int UART0_Recv(int fd, char *rcv_buf,int data_len);
int UART0_Send(int fd, char *send_buf,int data_len);
#endif
1.2 串口程序usart.c
#include"usart.h"
/*******************************************************************
*名称： UART0_Open
*功能： 打开串口并返回串口设备文件描述
*入口参数： fd 文件描述符
port 串口号(ttyS0,ttyS1,ttyS2)
*出口参数：正确返回为1，错误返回为0
*******************************************************************/
int UART0_Open(int fd,char *port)
{
fd = open(port, O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY);
if (fd<0)
{
perror("Can't Open Serial Port");
exit(1);
}
//恢复串口为阻塞状态
if(fcntl(fd, F_SETFL, 0) < 0)
{
printf("fcntl failed!\n");
exit(1);
}
else
{
printf("fcntl=%d\n",fcntl(fd, F_SETFL,0));
}
//测试是否为终端设备
if(0 == isatty(STDIN_FILENO))
{
printf("standard input is not a terminal device\n");
exit(1);
}
else
{
printf("isatty success!\n");
}
printf("fd->open=%d\n",fd);
return fd;
}
/*******************************************************************
*名称： UART0_Close
*功能： 关闭串口并返回串口设备文件描述
*入口参数： fd 文件描述符
port 串口号(ttyS0,ttyS1,ttyS2)
*出口参数：void
*******************************************************************/
void UART0_Close(int fd)
{
close(fd);
}
/*******************************************************************
*名称： UART0_Set
*功能： 设置串口数据位，停止位和效验位
*入口参数： fd 串口文件描述符
* speed 串口速度
* flow_ctrl 数据流控制
* databits 数据位 取值为 7 或者8
* stopbits 停止位 取值为 1 或者2
* parity 效验类型 取值为N,E,O,,S
*出口参数：正确返回为1，错误返回为0
*******************************************************************/
int UART0_Set(int fd,int speed,int flow_ctrl,int databits,int stopbits,int parity)
{
int i;
int status;
int speed_arr[] = { B115200, B19200, B9600, B4800, B2400, B1200, B300};
int name_arr[] = {115200, 19200, 9600, 4800, 2400, 1200, 300};
struct termios options;
/* tcgetattr(fd,&options)得到与fd指向对象的相关参数，并将它们保存于options,该函数还可以测试配置是否正确，
该串口是否可用等。若调用成功，函数返回值为0，若调用失败，函数返回值为1. */
if( tcgetattr( fd,&options) != 0)
{
perror("SetupSerial 1");
exit(1);
}
//设置串口输入波特率和输出波特率
for ( i= 0; i < sizeof(speed_arr) / sizeof(int); i++)
{
if (speed == name_arr[i])
{
cfsetispeed(&options, speed_arr[i]);
cfsetospeed(&options, speed_arr[i]);
}
}
//修改控制模式，保证程序不会占用串口
options.c_cflag |= CLOCAL;
//修改控制模式，使得能够从串口中读取输入数据
options.c_cflag |= CREAD;
//设置数据流控制
switch(flow_ctrl)
{
case 0 ://不使用流控制
options.c_cflag &= ~CRTSCTS;
break;
case 1 ://使用硬件流控制
options.c_cflag |= CRTSCTS;
break;
case 2 ://使用软件流控制
options.c_cflag |= IXON | IXOFF | IXANY;
break;
}
//设置数据位
//屏蔽其他标志位
options.c_cflag &= ~CSIZE;
switch (databits)
{
case 5 :
options.c_cflag |= CS5;
break;
case 6 :
options.c_cflag |= CS6;
break;
case 7 :
options.c_cflag |= CS7;
break;
case 8:
options.c_cflag |= CS8;
break;
default:
fprintf(stderr,"Unsupported data size\n");
exit(1);
}
//设置校验位
switch (parity)
{
case 'n':
case 'N': //无奇偶校验位。
options.c_cflag &= ~PARENB;
options.c_iflag &= ~INPCK;
break;
case 'o':
case 'O'://设置为奇校验
options.c_cflag |= (PARODD | PARENB);
options.c_iflag |= INPCK;
break;
case 'e':
case 'E'://设置为偶校验
options.c_cflag |= PARENB;
options.c_cflag &= ~PARODD;
options.c_iflag |= INPCK;
break;
case 's':
case 'S': //设置为空格
options.c_cflag &= ~PARENB;
options.c_cflag &= ~CSTOPB;
break;
default:
fprintf(stderr,"Unsupported parity\n");
exit(1);
}
// 设置停止位
switch (stopbits)
{
case 1:
options.c_cflag &= ~CSTOPB; break;
case 2:
options.c_cflag |= CSTOPB; break;
default:
fprintf(stderr,"Unsupported stop bits\n");
return (FALSE);
}
//修改输出模式，原始数据输出
options.c_oflag &= ~OPOST;
options.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO | ECHOE | ISIG);
//options.c_lflag &= ~(ISIG | ICANON);
//设置等待时间和最小接收字符
options.c_cc[VTIME] = 1; /* 读取一个字符等待1*(1/10)s */
options.c_cc[VMIN] = 1; /* 读取字符的最少个数为1 */
//如果发生数据溢出，接收数据，但是不再读取 刷新收到的数据但是不读
tcflush(fd,TCIFLUSH);
//激活配置 (将修改后的termios数据设置到串口中）
if (tcsetattr(fd,TCSANOW,&options) != 0)
{
perror("com set error!\n");
exit(1);
}
return TRUE;
}
/*******************************************************************
* 名称： UART0_Recv
* 功能： 接收串口数据
* 入口参数： fd 文件描述符
* rcv_buf 接收串口中数据存入rcv_buf缓冲区中
* data_len 一帧数据的长度
* 出口参数： 正确返回为1，错误返回为0
*******************************************************************/
int UART0_Recv(int fd, char *rcv_buf,int data_len)
{
int len;//int len,fs_sel;
/*fd_set fs_read;
struct timeval time;
FD_ZERO(&fs_read);
FD_SET(fd,&fs_read);
time.tv_sec = 10;
time.tv_usec = 0;
//使用select实现串口的多路通信
fs_sel = select(fd+1,&fs_read,NULL,NULL,&time);
printf("fs_sel = %d\n",fs_sel);*/
len = read(fd,rcv_buf,data_len);
if(len > 0)//if(fs_sel)
{
//len = read(fd,rcv_buf,data_len);
return len;
}
else
{
return FALSE;
}
}
/********************************************************************
* 名称： UART0_Send
* 功能： 发送数据
* 入口参数： fd 文件描述符
* send_buf 存放串口发送数据
* data_len 一帧数据的个数
* 出口参数： 正确返回为1，错误返回为0
*******************************************************************/
int UART0_Send(int fd, char *send_buf,int data_len)
{
int len = 0;
len = write(fd,send_buf,data_len);
if (len == data_len )
{
printf("send data is %s\n",send_buf);
return len;
}
else
{
tcflush(fd,TCOFLUSH);
return FALSE;
}
}
2.1 串口、网口之间联调Tcp_Usart.c
#include"usart.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <unistd.h>
#include <netinet/in.h>
#include<pthread.h>
#include<sys/stat.h>
#include<netdb.h>
#include<fcntl.h>
#include<termios.h>
#include<errno.h>
#define FALSE -1
#define TRUE 0
#define BUFSIZE 128
#define MODEMDEVICE "/dev/ttyUSB0"
#define buffer_max 1000
#define online_num 5
char buf[BUFSIZE+1];
int fd = -1;
int sockfd;
int flag=1;
int usart_bps;
//##############################################################################
//######################################tcp_server.c######################################
void* fun(void* x)
{
// printf("enter thread!\r\n");
int new_fd=*((int*)x);
int i,err;
int len;
char send_buf[BUFSIZE+1];
memset(send_buf,0,sizeof(send_buf));
while(1)
{
if(flag==0)
{
fd=open(MODEMDEVICE,O_RDWR | O_NOCTTY);
if(FALSE == fd)
{
printf("open failure : %s\n", strerror(errno));
//return FALSE;
}
usart_bps=atoi("115200");
if((err = UART0_Set(fd,usart_bps,0,8,1,'N'))==FALSE){
printf("Set Port failure : %s\n", strerror(errno));
//return FALSE;
}
}
int z=recv(new_fd,buf,BUFSIZE,0);//第 6 步 读取套接字//z=read(new_fd,buf,BUFSIZE);
if(z<=0){printf("client close !");break;};//if(z==0){printf("client close !");break;}
//send(new_fd, "hello",5, 0);
buf[z]='\0';
printf("%s\r\n",buf);//打印
memcpy(send_buf,buf,sizeof(buf));
len = UART0_Send(fd,send_buf,40);
if(len > 0)
printf("send data successful\n");
else
printf("send data failed!\n");
sleep(1);
};
close(sockfd);
UART0_Close(fd);
}
void* fun2(void* x)
{
int new_fd=*((int*)x);
int i;
int len;
int len2;
char rcv_buf[BUFSIZE+1];
char buf2[BUFSIZE+1];
memset(rcv_buf,0,sizeof(BUFSIZE+1));
memset(buf2,0,sizeof(BUFSIZE+1));
char send_buf[BUFSIZE+1];
memset(send_buf,0,sizeof(BUFSIZE+1));
while(1)
{
len2=read(fd, rcv_buf,BUFSIZE+1);
printf("len2=%d",len2);
if(len2> 0)
{
printf("receive data is %s\n",rcv_buf);
send(new_fd,rcv_buf,sizeof(rcv_buf),0);
}
else
{
printf("cannot receive data\n");
}
sleep(1);
};
close(sockfd);
UART0_Close(fd);
}
int newfd[3];//存储链接的用户
int inewfd=0;
int main(int argc,char *argv[])
{
int err; //返回调用函数的状态
int len2;
char rcv_buf[BUFSIZE+1];
char buf2[BUFSIZE+1];
memset(rcv_buf,0,sizeof(rcv_buf));
memset(buf2,0,sizeof(buf2));
//###############串口################################
fd=open(MODEMDEVICE,O_RDWR | O_NOCTTY);
if(FALSE == fd){
printf("open failure : %s\n", strerror(errno));
return FALSE;
}
usart_bps=atoi("115200");
if((err = UART0_Set(fd,usart_bps,0,8,1,'N'))==FALSE){
printf("Set Port failure : %s\n", strerror(errno));
return FALSE;
}
printf("Set Port Exactly!\n");
////##################网口#############################
int serverSocket;
//声明套接字sockaddr_in结构体变量,表示服务器
struct sockaddr_in server_addr;
char buffer[buffer_max];
int SERVER_PORT;
SERVER_PORT=atoi(argv[2]);
if((serverSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0)
{
perror("socket");
return 1;
}
bzero(&server_addr, sizeof(server_addr));
server_addr.sin_family = AF_INET;
server_addr.sin_port = htons(SERVER_PORT);
server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);
if(bind(serverSocket, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)) < 0)
{
perror("connect");
return 1;
}
if(listen(serverSocket,online_num+1) < 0)
{
perror("listen");
return 1;
}
int j=0;
while(1)
{
newfd[inewfd++]=accept(serverSocket,NULL,NULL); //第 5 步 接收accept(int sockfd,struct sockaddr *addr, socklen *addrlen);中sockfd参数是执行过listen（）系统调用的监听socket。addr参数用来获取被接受链接的远端socket地址，该地址长度由addrlen参数指出，accept成功时返回一个新的链接socket，该socket唯一地标识了被接受的这个链接，服务器可通过读写该socket来与被接受链接对应的客户端通信。accept失败时，返回-1并设置errno。
pthread_t ntid,ntid2;
pthread_create(&ntid,NULL,fun,(void*)&(newfd[inewfd-1]));
pthread_create(&ntid2,NULL,fun2,(void*)&(newfd[inewfd-1]));
if(inewfd>=3)//设置最多两人链接服务器，第三个人连接时，踢掉最后一个人
{
close(newfd[1]);
inewfd=1;
flag=0;
}
}
}
