串口VMIN VTIME 详解

原文地址：

以前跟着做过VxWorks的开发，主要通信方式是串口，因为底层BSP包已经做好了，串口通信非常简单。后来接触Linux，在一块OK6410上跑Linux串口通信，才发现原来天真的以为甚是简单的串口变得如此的不简单。

#include <termios.h>

1、串口的操作

1.1打开：fd = open("/dev/ttySAC1", O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);
              O_RDWR 读写方式打开；
              O_NOCTTY 不允许进程管理串口（不太理解，一般都选上）；
              O_NDELAY 非阻塞（默认为阻塞，打开后也可以使用fcntl()重新设置）

1.2写入：n = write(fd, "linux", 5);
                n实际写入字节数；

1.3读取：res = read(fd,buf,len);
                 res 读取的字节数；

1.4设置：fcntl(fd, F_SETFL, FNDELAY); //非阻塞
                 fcntl(fd, F_SETFL, 0); // 阻塞

1.5关闭：close(fd);

2、串口配置

struct termios options;  // 串口配置结构体
tcgetattr(fd,&options); //获取当前设置
bzero(&options,sizeof(options));
options.c_cflag  |= B115200 | CLOCAL | CREAD; // 设置波特率，本地连接，接收使能
options.c_cflag &= ~CSIZE; //屏蔽数据位
options.c_cflag  |= CS8; // 数据位为 8 ，CS7 for 7 
options.c_cflag &= ~CSTOPB; // 一位停止位， 两位停止为 |= CSTOPB
options.c_cflag &= ~PARENB; // 无校验
 //options.c_cflag |= PARENB; //有校验
//options.c_cflag &= ~PARODD // 偶校验
//options.c_cflag |=  PARODD    // 奇校验
options.c_cc[VTIME] = 0; // 等待时间，单位百毫秒 （读）。后有详细说明
options.c_cc[VMIN] = 0; // 最小字节数 （读）。后有详细说明
tcflush(fd, TCIOFLUSH); // TCIFLUSH刷清输入队列。
                                       TCOFLUSH刷清输出队列。 
                                       TCIOFLUSH刷清输入、输出队列。
tcsetattr(fd, TCSANOW, &options); // TCSANOW立即生效；
                                                        TCSADRAIN：Wait until everything has been transmitted；
                                                        TCSAFLUSH：Flush input and output buffers and make the change

3、VTIME 和  VMIN

VTIME  定义要求等待的零到几百毫秒的值(通常是一个8位的unsigned char变量)。
VMIN 定义了要求等待的最小字节数, 这个字节数可能是0。
只有设置为阻塞时这两个参数才有效，仅针对于读操作。
说起来比较复杂，举个例子吧，设置为阻塞状态，写操作未进行实验，这里仅讨论读操作，
read(fd,&buf,8); // 读串口

3.1 
options.c_cc[VTIME] = 0;
options.c_cc[VMIN] = 0;
VMIN = 0，当缓冲区字节数 >= 0 时进行读操作，实际上这时读串口操作并未被阻塞，因为条件始终被满足。

3.2
options.c_cc[VTIME] = 0;
options.c_cc[VMIN] = 1;
VMIN = 1，当缓冲区字节数 >= 1 时进行读操作，当没有数据时读串口操作被阻塞。

3.3
options.c_cc[VTIME] = 0;
options.c_cc[VMIN] = 4;
VMIN = 4，当缓冲区字节数 >= 4
时进行读操作，否则读串口操作被阻塞。每次读出的最大字节数由read函数中第三个参数决定。直到缓冲区剩下的数据< read 第三个参数
并且< 4 （如果这时read第三参数为 1
则进行4次读操作直至读完缓冲区，如read第三参数为2，连续进行读操作，直至缓冲区空或还剩一个字符）。没有设置VTIME，剩下的字符没有确定的期限，直到下次满足读条件的时候才被读出。

----------------------------------考虑VTIME-----------------------------

3.4
options.c_cc[VTIME] = 10; //单位百毫秒
options.c_cc[VMIN] = 4;
同3.3的区别就是，没满足条件或读缓冲区中剩下的数据会在1秒（10百毫秒）后读出。另外特别注意的是当设置VTIME后，如果read第三个参数小于VMIN ，将会将VMIN 修改为read的第三个参数，即使用read(fd,&buf,2);，以上设置变为：
options.c_cc[VTIME] = 10;
options.c_cc[VMIN] = 2;

    ptty->ntm.c_cc[VTIME] = 0; // inter-character timer unused

ptty->ntm.c_cc[VMIN] = 1; // blocking read until 1 chars received

控制符VTIME和VMIN之间有着复杂的关系。VTIME定义要求等待的零到几百毫秒的时间量(通常是一个8位的unsigned char变量，取值不能大于cc_t)。VMIN定义了要求等待的最小字节数(不是要求读的字节数——read()的第三个参数才是指定要求读的最大字节数)，这个字节数可能是0。

l         如果VTIME取0，VMIN定义了要求等待读取的最小字节数。函数read()只有在读取了VMIN个字节的数据或者收到一个信号的时候才返回。

l         如果VMIN取0，VTIME定义了即使没有数据可以读取，read()函数返回前也要等待几百毫秒的时间量。这时，read()函数不需要像其通常情况那样要遇到一个文件结束标志才返回0。

l         如果VTIME和VMIN都不取0，VTIME定义的是当接收到第一个字节的数据后开始计算等待的时间量。如果当调用read函数时可以得到数据，计时器马上开始计时。如果当调用read函数时还没有任何数据可读，则等接收到第一个字节的数据后，计时器开始计时。函数read可能会在读取到VMIN个字节的数据后返回，也可能在计时完毕后返回，这主要取决于哪个条件首先实现。不过函数至少会读取到一个字节的数据，因为计时器是在读取到第一个数据时开始计时的。

l         如果VTIME和VMIN都取0，即使读取不到任何数据，函数read也会立即返回。同时，返回值0表示read函数不需要等待文件结束标志就返回了。

陀螺仪实例结果：

options.c_cc[VTIME] = 1;
options.c_cc[VMIN] = 1;

和

options.c_cc[VTIME] = 0;
options.c_cc[VMIN] = 1;

卡死，等待

options.c_cc[VTIME] = 1;
options.c_cc[VMIN] = 0;       等待VTIME后，read返回0

options.c_cc[VTIME] = 0;
options.c_cc[VMIN] = 0;       相当于非阻塞，read立即返回0。

options.c_oflag &= ~(ONLCR | OCRNL);

options.c_iflag &= ~(ICRNL | INLCR);
options.c_iflag &= ~(IXON | IXOFF | IXANY);

c++           c++                python后c++        c++

cout<<"options.c_cflag1:"<<options.c_cflag<<endl;    3261  -->   7346                        7346    -->    7346
cout<<"options.c_oflag1:"<<options.c_oflag<<endl;    5        -->   0                              4          -->    0
cout<<"options.c_iflag1:"<<options.c_iflag<<endl;      1280   -->   0                              0         -->     0
cout<<"options.c_lflag1:"<<options.c_lflag<<endl;      35387 -->  35360                       0         -->     0