在当今高度互联的世界里，各种设备之间的通信变得日益重要，Linux作为一款强大的操作系统，提供了丰富的工具和功能来支持这种通信，串口通信（Serial Communication）是一种基本而广泛使用的数据传输方式，尤其在嵌入式系统和物联网设备中扮演着重要角色，在这篇文章中，我们将深入了解Linux下的串口驱动，看看它是如何工作的，以及如何有效地配置和使用它。
什么是串口？
让我们简单回顾一下什么是串口，串口（Serial Port）是一种常见的硬件接口，用于通过一根或多根电线进行数据的逐位传输，它的工作原理类似于你用电话线拨号上网的时代，数据以一种连续但速度较慢的方式被发送，尽管现在无线通信已经非常普及，但在一些特定的应用场景下，如工业控制、实验室测试等场合，串口仍然是一个不可或缺的选择。
Linux中的串口驱动
在Linux系统中，串口驱动负责管理和协调串口设备与系统的交互，它处理诸如打开、读取、写入和关闭串口端口的操作，更重要的是，它确保这些操作能够高效且稳定地进行，即使是在并发访问的情况下也是如此，Linux的串口驱动位于内核层，这意味着它可以与底层硬件直接通信，并为用户提供一个统一的API接口。
如何查看串口设备
在Linux中，你可以使用dmesg命令来查看系统启动时检测到的串口设备，当你连接一个串口设备到你的计算机上时，内核会输出相关信息。/dev目录下通常也会列出所有可用的串口设备，如/dev/ttyUSB0或/dev/ttyS0等。
配置串口
一旦你确定了串口设备，下一步就是对其进行配置，这包括设置波特率、数据位、停止位和校验位等参数，Linux提供了一个名为stty的命令行工具，可以用来配置这些参数，要将串口设备配置为9600波特率、8数据位、无奇偶校验和1停止位，你可以运行：
sudo stty -F /dev/ttyUSB0 9600 cs8 -cstopb -parity
使用Python编写串口程序
对于那些希望编写代码来与串口设备通信的人来说，Python是一个很好的选择。pyserial库提供了对串口操作的封装，使得编写串口通信程序变得非常简单，下面是一个简单的示例，展示如何使用Python读取串口数据：
import serial
打开串口
ser = serial.Serial('/dev/ttyUSB0', 9600)
while True:
# 从串口读取数据
data = ser.readline()
print(data.decode())实践案例：控制一个LED灯
假设你想通过串口控制一个连接在Arduino板上的LED灯，你可以在Arduino上编写一个简单的程序，监听串口命令并相应地控制LED的状态，在你的Linux主机上，你可以使用上述Python脚本发送相应的命令来点亮或熄灭LED。
在Arduino中，你可以编写如下代码：
int ledPin = 13; // LED连接到数字引脚13
void setup() {
pinMode(ledPin, OUTPUT);
Serial.begin(9600); // 初始化串口通信
}
void loop() {
if (Serial.available()) { // 检查是否有数据可读
char command = Serial.read();
if (command == '1') {
digitalWrite(ledPin, HIGH); // 点亮LED
} else if (command == '0') {
digitalWrite(ledPin, LOW); // 熄灭LED
}
}
}而在Linux主机上，你可以使用Python脚本来发送命令：
import serial
ser = serial.Serial('/dev/ttyUSB0', 9600)
ser.write(b'1') # 发送命令点亮LED通过本文的学习，你应该对Linux中的串口驱动有了更深入的理解，无论你是需要进行硬件调试，还是希望构建自己的物联网项目，掌握串口通信技术都将为你提供巨大的帮助，希望这些知识能够激发你的创造力，让你能够开发出更多有趣且有用的应用程序。