在Linux系统中，串口通信是一种常见的设备间数据交互方式，广泛应用于嵌入式开发、工业控制、传感器数据采集等领域，配置串口通信涉及硬件连接、驱动加载、参数设置、权限管理及软件测试等多个环节,以下将详细说明具体步骤和注意事项。
硬件连接与驱动检查
硬件连接
首先需要确保物理连接正确，Linux下的串口设备分为内置串口（通常为/dev/ttyS0~/dev/ttyS3，对应主板上的DB9接口）和USB转串口（通常为/dev/ttyUSB0~/dev/ttyUSBX，通过USB转串口芯片如PL2303、CH340等连接），连接时需注意：
- RS232串口：使用交叉连接（TX发送脚接RX接收脚，RX接收脚接TX发送脚），共地（GND脚相连）。
- RS485串口：需采用半双工通信模式，连接时注意A/B线对应，并在总线两端加终端电阻。
- USB转串口：直接插入USB接口,Linux通常会自动识别为串口设备。
驱动检查
硬件连接后，需确认驱动是否正常加载。
- 查看串口设备：使用
ls /dev/tty*命令，若出现/dev/ttyS0（内置）或/dev/ttyUSB0（USB转串口），则表示设备已被识别。 - 检查驱动加载状态：通过
dmesg | grep tty查看内核日志，若包含”ttyS0″或”ttyUSB0″相关信息，说明驱动已加载。 - USB转串口驱动问题：若未识别，可能是驱动缺失，以CH340芯片为例，可安装
linux-headers-$(uname -r)（内核头文件）后，手动编译安装驱动（从官方下载驱动源码，执行make和sudo make install）。
串口参数配置
串口通信的核心是参数匹配，包括波特率、数据位、停止位、校验位和流控，这些参数需在收发两端保持一致，Linux下主要通过stty命令配置。
核心参数说明
| 参数类型 | 可选值及说明 | 示例（stty命令参数） |
|---|---|---|
| 波特率 | 300、600、1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600、115200等 | 9600（设置波特率为9600） |
| 数据位 | 5、6、7、8（默认8位，即1字节） | cs8（8位数据位） |
| 停止位 | 1、2（默认1位） | -cstopb（1位停止位） |
| 校验位 | 无校验（-parenb）、偶校验（parenb parodd）、奇校验（parenb -parodd） |
-parenb（无校验） |
| 流控 | 无流控（-ixon）、硬件流控（rtscts）、软件流控（ixon -ixoff） |
-ixon（无软件流控） |
配置命令示例
假设配置/dev/ttyS0，参数为：波特率115200、8位数据位、1位停止位、无校验、无流控，执行：
sudo stty -F /dev/ttyS0 115200 cs8 -cstopb -parenb -ixon
-F：指定设备文件路径；- 配置后可通过
stty -F /dev/ttyS0查看当前参数,确认是否生效。
权限管理
Linux中，串口设备默认只有root用户或dialout组成员可读写，普通用户使用时需将其加入dialout组：
sudo usermod -a -G dialout $USER # 将当前用户加入dialout组
执行后需重新登录使权限生效，若临时使用，也可通过sudo chmod 666 /dev/ttyS0开放所有用户权限（不推荐，存在安全风险）。
软件通信测试
配置完成后,需通过软件测试收发功能。
发送测试
使用echo或printf向串口发送数据：
echo "hello" > /dev/ttyS0 # 发送字符串（默认无换行符） printf "hellon" > /dev/ttyS0 # 发送字符串并带换行符
若另一端设备能正常接收,说明发送正常。
接收测试
使用cat或重定向方式读取串口数据：
cat /dev/ttyS0 # 实时读取串口数据（阻塞式，按Ctrl+C退出） cat /dev/ttyS0 > log.txt & # 后台读取并保存到文件（&表示后台运行）
若另一端发送数据后，本地能正常接收并显示,说明接收正常。
专业工具测试
- minicom：一款常用的串口调试工具，安装：
sudo apt install minicom
配置：minicom -s→ 选择”Serial port setup” → 设置串口设备（/dev/ttyS0）、波特率等参数 → 保存退出（Save setup as dfl）。
使用：启动minicom，输入数据后按回车发送，接收数据会直接显示；退出按Ctrl+A，再按Q。 - screen：轻量级终端工具，安装：
sudo apt install screen
使用：screen /dev/ttyS0 115200，操作与终端一致；退出按Ctrl+A，再按K。
调试技巧
若通信异常，可按以下步骤排查：
- 参数匹配：确认收发两端波特率、数据位、停止位、校验位一致。
- 设备占用：使用
lsof /dev/ttyS0检查是否有其他程序占用串口，若有需先关闭占用程序。 - 驱动状态：通过
dmesg | grep tty查看驱动加载错误，或setserial -g /dev/ttyS0检查串口资源（如IRQ、I/O地址）。 - 线缆及硬件：检查串口线是否损坏、接触不良,或更换USB转串口芯片测试。
相关问答FAQs
问题1：串口通信时接收到的数据乱码，如何排查？
解答：首先检查收发两端串口参数（波特率、数据位、停止位、校验位）是否完全一致，这是最常见的乱码原因；其次确认线缆连接是否正确（TX-RX交叉，共地）；然后检查串口是否被其他程序占用（lsof /dev/ttyS0）；最后查看驱动是否正常（dmesg | grep tty）,若驱动报错需重新安装驱动。
问题2：如何让串口通信在后台持续运行，避免终端关闭后程序终止？
解答：可通过以下方式实现后台持续运行：
- 使用
nohup：nohup cat /dev/ttyS0 > serial_log.txt &，即使终端关闭，数据仍会持续写入serial_log.txt，&表示后台运行。 - 使用
screen：启动screen /dev/ttyS0 9600后，按Ctrl+A+D分离会话，终端关闭后程序仍运行；需恢复时执行screen -r。 - 编写脚本：使用
while循环持续读取串口，while true; do read -r line < /dev/ttyS0; echo "$line" >> log.txt; done &,后台运行并保存数据。
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