RaspberryPi RS-232故障

Question

我使用我的Pi上的RS-232线与激光测距仪通信.我已经测试了两个使用minicom的波特率为19200的通信(因为这是LRF的波特率，不能更改)，而且它工作得很好。尽管向LRF写入任何命令(由单个字符组成并按下'enter')可能需要几次尝试才能生效，但两个方向的通信都非常有效。

然而，当我开始用C代码编程用RS-232进行读写时，它只工作了一半。下面是我使用的代码：

#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <termios.h>

//SETUP UART0

int main(){
    int uart0_filestream = -1;
    int loop;
    int i;
    int isError=1, rx_length;
    unsigned char rx_buffer[256];
    useconds_t micro=3000;

    uart0_filestream = open("/dev/ttyAMA0", O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);

    if(uart0_filestream == -1)
        printf("ERROR: Unable to open UART\n\n");
    else
        printf("UART open\n\n");

    struct termios options;

    tcgetattr(uart0_filestream, &options);
    options.c_cflag = B19200 | CS8 | CLOCAL | CREAD;
    options.c_iflag = IGNPAR | ICRNL;
    options.c_oflag = 0;
    options.c_lflag = 0;

    tcflush(uart0_filestream, TCIFLUSH);
    tcsetattr(uart0_filestream, TCSANOW, &options);

    unsigned char tx_buffer[20];
    unsigned char *p_tx_buffer;

    p_tx_buffer = &tx_buffer[0];
    *p_tx_buffer++ = 'o';
    *p_tx_buffer++ = '\n';

    /*
    if(uart0_filestream != -1){
        for(i = 0; i<100; i++){
            int count = write(uart0_filestream, &tx_buffer[0], (p_tx_buffer - &tx_buffer[0]));
            if(count < 0)
                printf("\n\nERROR: No bytes written\n\n");
            else
                printf("%i bytes written: %s\n", (p_tx_buffer - &tx_buffer[0]), tx_buffer);
        }
    }
    */
    if(uart0_filestream != -1){
        for(i=0; i<50; ){
            rx_length = read(uart0_filestream, (void*)rx_buffer, 255);

            if(rx_length > 0){
                printf("rx_lentgh = %i:\t ", rx_length);
                for(loop=0; loop<30; loop++){
                    //check for NULL and new line for easier readability
                    if(rx_buffer[loop] == NULL)
                        rx_buffer[loop] = '$';
                    if(rx_buffer[loop] == '\n')
                        rx_buffer[loop] = '%';
                    printf("%c", rx_buffer[loop]);
                }
                printf("\n");
                i++;
            }
        }
    }

    close(uart0_filestream);
}

当我尝试从设备读取时，它总是返回一个错误。我开始循环，看看持续阅读是否会产生不同的结果。在这100次尝试中，通常是4-5返回数据，其余的irx_length/i返回-1。返回的数据应该如下所示：

计数:0000

数字取决于LRF测量的距离。但相反，我得到了这样的输出：

rx_lentgh = 16: jR$COUNTS:0000%$0000%$ rx_lentgh = 8：%$COUNTSTS:0000%$ rx_lentgh = 16：：0142%美元计数:0$0$ rx_lentgh = 8: 000%$COCOUNTS：$0$ rx_lentgh = 16: UNTS:0142%$COUN$ rx_lentgh = 24: TS:0142%计数:0000%$ rx_lentgh = 8:计数:0%$计数:0000%$ rx_lentgh = 16: 142%计算：$2000:0000%$ rx_lentgh = 16: 0%$计数:0142%：0000%$ rx_lentgh = 8：%$COUNTSTS:0142%：0000%$ rx_lentgh = 8: 0000%$TS:0142%：0000%$ rx_lentgh = 8:计数:0TS:0142%：0000%$ rx_lentgh = 24: 142%$COUN:0142%$COUN$ rx_lentgh = 8: TS:0000%UNTS:0142%$COUN$ rx_lentgh = 16：%$COUN:0000%$2%$COUN$ rx_lentgh = 8:计数:0:0000%%2%$COUN$ rx_lentgh = 16: 142%统计:0002%$COUN$ rx_lentgh = 8: 0%$COUN:0002%$COUN$ rx_lentgh = 16: TS:0142%$COUNTS2 2%$COUN$ rx_lentgh = 8: 0000%$$%$COUN 2%$$COUN$ rx_lentgh = 16:计数:0142%$CO2%$COUN$ rx_lentgh = 8: UNTS:000142%$CO2%%$COUN$ rx_lentgh = 24: 0%$计数:0142%$计算$ rx_lentgh = 16：：0000%计算$计数:0%计算$ rx_lentgh = 24: 142%$COUN:0142%$COUN$ rx_lentgh = 8: TS:0000%UNTS:0142%$COUN$ rx_lentgh = 16：%$COUN:0142%$2%$COUN$

**The above is edited in my code for readability. A NULL character is replaced with '$' and a '\n' is replaced with '%'

你可以看到，每次它得到数据，它至少得到一部分良好的阅读，偶尔整件事情。但里面有很多垃圾。您可以在我的代码中看到，我过滤掉了在错误中返回的所有读取。可能需要1000多条阅读才能得到这么多“好”读物。我真的认为这与时间有关，但即使它是时间，难道我不应该仍然得到等量/我的数据吗？

写作也有同样的问题。一次写什么也做不到。将编写代码循环100次可能会使代码下降到LRF，但是在运行该代码之后，LRF几乎无法工作，而且我也不需要切断电源，让它再次工作并查看minicom中的数据。

LRF可以根据模式以200 on或10 on的频率发送数据包。所有检索到的数据都是在200 the的LRF发送数据包时完成的。

任何帮助都是非常感谢的！在我的其他课程和工作之间，我已经为此工作了好几个星期。

Answer 1

您的代码有几个问题。

uart0_filestream = open("/dev/ttyAMA0", O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);

您已经为非阻塞I/O设置了端口。

这可能不是你想要的。在返回代码检查后添加以下内容：

fcntl(uart0_filestream, F_SETFL, 0);

为了配置阻塞I/O。

if(uart0_filestream == -1)
    printf("ERROR: Unable to open UART\n\n");

当出现致命错误时，程序应该退出，而不是继续运行。

当syscall返回-1时，还需要检查errno的值。

tcgetattr(uart0_filestream, &options);
  ...
tcsetattr(uart0_filestream, TCSANOW, &options);

应该始终检查syscalls的返回代码。

options.c_cflag = B19200 | CS8 | CLOCAL | CREAD;
options.c_iflag = IGNPAR | ICRNL;
options.c_oflag = 0;
options.c_lflag = 0;

这是对termios成员的错误修改。

只应执行适当的宏和按位操作.请参考Posix串行编程指南。

您已经禁用了规范的输入处理，这可能不是您想要做的。

您要读取的输入是带有行终止的ASCII文本，因此使用规范模式让系统解析每一行的末尾。

您现在已经将端口配置为raw模式，用于二进制数据或忽略ASCII控制字符。

有关配置规范模式的示例代码，请参阅这个答案。

        rx_length = read(uart0_filestream, (void*)rx_buffer, 255);

同样，当syscall返回-1时，您需要检查errno的值。

当read()为您的代码返回-1时，errno可能是EAGAIN，以指示没有可用的数据。

如果指定了阻塞I/O和规范的I/O，而不是原始I/O，那么每个read()将返回完整的输入行。

Answer 2

暗示OP误解了数据--看上去相当不错。

推荐重写内环

// for(loop=0; loop<30; loop++)
for(loop=0; loop<rx_length; loop++)

这样做后，效果应该会好得多。诀窍是，read()示例异步地发生在到达的数据上，因此只读取消息的一部分。read()不知道数据包何时结束。它返回的时候，它的全部，错误，或当有一个没有更多的可用数据在那一刻。在read()和包端到达之间没有同步。需要重新整合信息。

同步伪码

i = 0;
length = 0;
forever() {   
  do {
    i += length;
    length = read(&buffer[i])
    if (length means bad read) handle error;
    search buffer from i to (i+length) for End-of-packet
  } while (end-of-packet not found and buffer not too full)
  Use buffer from start to end-of-packet.
  length = i+length-end-of-packet-index
  memmove(&buffer[0], &buffer[end-of-packet-index+1], length);
  i = 0;
}

您可以签入其他read()-like函数，这些函数读取到超时为止。(也许也有不同的open()选项？

其他次要问题

1. 在options.c_cflag中有更多的注释来解释选项。
2. "rx_length“和"rx_lentgh”。
3. rx_buffer[loop] == NULL是一种糟糕的形式。rx_buffer[loop]是char。NULL是一个指针。使用rx_buffer[loop] == '\0'。
4. 为了调试的目的，请考虑

。

// printf("%c", rx_buffer[loop]);
if (isprint(rx_buffer[loop])) {
   printf("%c", rx_buffer[loop]);
}
else {
   printf("(%02hhX)", rx_buffer[loop]);
}