Serial Port

Последовательные порты и их реализация в Linux

Монументальное описание последовательных портов - http://www.tldp.org/HOWTO/Serial-HOWTO.html. Краткий неточный пересказ:

• в последовательный порт можно посылать данные и получать оттуда данные;
• в Linux последовательные порты представлены в виде псевдофайлов из папки /dev/, например, в Wiren Board это могут быть /dev/ttyAPP0, /dev/ttyNSC1, /dev/ttyUSB0 (у всех в названии есть tty).

Перед тем, как начать работать с портом, надо настроить его скорость и другие параметры в зависимости от того, какое устройство к нему подключено:

• скорость в битах в секунду. Самое популярное значение 115200;
• количество бит в символе, чётность, количество стоп-битов. Самая популярная конфигурация называется 8N1 - восемь бит в символе, проверки чётности нет, один стоп-бит;
• аппаратный и программный контроль потока. Если не знаете, поставьте "нет" в обоих настройках.

Определение занят ли порт и монопольное использование

Работать с последовательным портом может (обычно) только один процесс. Если порт "занят" - то попытка передать/получить через него обычно неудачна. Для того чтобы определить кто занял порт, можно использовать lsof/ Сначала установим:

 apt install lsof -y

Потом запустим с именем интересующего нас файла (устройства):

 lsof /dev/ttyRS485-2

Если вывод пуст - порт свободен. Если нет - то будет показан занявший процесс.

Порты /dev/ttyRS485-1 и /dev/ttyRS485-2 (если есть сконфигурированные на них устройства) обычно заняты сервисом wb-mqtt-serial Чтобы его остановить на время работы с портом нужно выполнить:

 systemctl stop wb-mqtt-serial

Для запуска:

 systemctl start wb-mqtt-serial

Либо отключить порт в конфигурации wb-mqtt-serial сняв галочку "Enable port" (Не забудьте сохранить кнопкой "Save" вверху).

Отключение порта

serial_tool - утилита для отправки и получения наборов бит

Чтобы отправлять и получать данные в шестнадцатеричном формате (то есть фактически побитово, группами по четыре бита), используйте утилиту serial_tool. Она предустановлена на контроллерах Wiren Board.

root@wirenboard:~# serial_tool -h
usage: serial_tool [-h] [-b BAUD] [-p PARITY] [-d DATA_BITS] [-s STOP_BITS]
                   [-t READ_TIMEOUT]
                   port

serial_tool - interactive hex serial port console

positional arguments:
  port                  Serial port to open, i.e. /dev/ttyXXX

optional arguments:
  -h, --help            show this help message and exit
  -b BAUD, --baud BAUD  Baud rate (default: 9600)
  -p PARITY, --parity PARITY
                        set parity, one of [N, E, O, M, S] (default: N)
  -d DATA_BITS, --data-bits DATA_BITS
                        set number of data bits, i.e. bytesize (default: 8)
  -s STOP_BITS, --stop-bits STOP_BITS
                        set number of stop bits, one of [1, 1.5, 2] (default:
                        1)
  -t READ_TIMEOUT, --timeout READ_TIMEOUT
                        number of seconds to wait for answer (default: 1)

Пример использования:

root@wirenboard:~# serial_tool -b 9600 -p N -d 8 -s 2 -t 1 /dev/ttyNSC1 
serial_tool on /dev/ttyNSC1: 9600 8N2.0
Enter your commands below in HEX form. 
All characters but 0-9,a-f including spaces are ignored.
Press Control-D or Control-C to leave the application.
Press [Enter] to print received data
>> FF FF 0A 01 11 00 00 1C
<< FF FF 0A 00 11 00 00 1B

Здесь установлены настройки 9600 8N2, таймаут 1 секунда, порт /dev/ttyNSC1 (RS-485).

minicom - утилита для отправки и получения символьных команд

Самая удобная утилита для работы с последовательным портом из консоли - minicom (есть в стандартном образе Wiren Board). Minicom удобно пользоваться для работы с устройстами, которые управляются текстовыми командами или выводят текстовые сообщения. Примерами таких устройств являются GSM-модемы (управляются AT-командами), в том числе встроенный в Wiren Board GSM-модуль; GPS-модули, работающие по протоколу NMEA и т.п.

Краткая инструкция (считаем, что мы будем работать с портом /dev/ttyAPP0):

• В первый раз запускаем minicom с ключом, создающим профиль работы с портом (в нём хранятся номер порта, скорость передачи данных, чётность, и т.д.):

 $ minicom -s /dev/ttyAPP0

• Зайти в настройки (нажать Ctrl+A, затем O), выбрать пункт Serial port setup, там установить порт /dev/ttyAPP0, скорость и чётность - 115200, 8N1, Hardware flow control - No, Software flow control - No
• Сохранить настройки: Save setup as _dev_ttyAPP0
• Далее запускать как:

 $ minicom /dev/ttyAPP0

(все параметры будут сразу браться из профиля с названием /dev/ttyAPP0, который мы ранее создали)

• Теперь можно вводить данные, которые вы хотите отправить в порт. Приходящие в порт данные от внешних устройств также будут выводиться

modbus_client - утилита для работы с устройствами Modbus RTU и TCP

Подробнее смотрите в статье modbus_client.

Работа с последовательным портом из своей программы

http://tldp.org/HOWTO/Serial-Programming-HOWTO/