串口通信是一种低速、异步、串行的数据传输方式,广泛应用于嵌入式系统、工业自动化等领域。Linux内核为串口通信提供了完善的驱动程序支持,这些驱动程序负责管理串口设备的初始化、数据传输和中断处理。
Linux串口通信驱动架构
Linux串口通信驱动分为几个层次:核心驱动、板级驱动和字符设备驱动。核心驱动负责底层硬件操作,板级驱动负责具体的平台特性,字符设备驱动为用户空间程序提供接口。
核心驱动
核心驱动是串口通信功能的核心,负责与硬件交互,包括初始化、中断处理和数据传输。常见的核心驱动包括UART核心驱动、8250核心驱动等,它们为不同类型的串口控制器提供支持。
板级驱动
板级驱动负责处理特定平台的串口特性,例如引脚映射、时钟配置等。板级驱动基于核心驱动,并为其提供平台特定的实现。例如,AM335x平台的串口板级驱动为AM335x芯片上的串口提供支持。
字符设备驱动
字符设备驱动是用户空间程序与串口通信的接口。它提供系统调用,允许用户空间程序打开、关闭和操作串口设备,如读写数据、设置波特率和控制流。
串口通信过程
Linux串口通信的过程主要包括以下步骤:用户空间程序通过字符设备驱动打开串口设备;核心驱动初始化串口硬件并配置中断;当串口收到或发送数据时,核心驱动触发中断;中断处理程序将数据从串口中读出或写入串口中;用户空间程序通过字符设备驱动读写数据。
Linux串口通信驱动提供了灵活且高效的机制,使应用程序能够与串口设备通信。通过理解串口通信驱动架构和过程,可以更好地设计和使用嵌入式系统中的串口通信。