Linux串口应用编程：从UART到GPS模块及字符设备驱动

往期内容

本专栏往期内容：Uart子系统

1. UART串口硬件介绍
2. 深入理解TTY体系：设备节点与驱动程序框架详解

interrupt子系统专栏：

1. 专栏地址：interrupt子系统
2. Linux 链式与层级中断控制器讲解：原理与驱动开发
   – 末片，有专栏内容观看顺序

pinctrl和gpio子系统专栏：

1. 专栏地址：pinctrl和gpio子系统

2. 编写虚拟的GPIO控制器的驱动程序：和pinctrl的交互使用

   – 末片，有专栏内容观看顺序

input子系统专栏：

1. 专栏地址：input子系统
2. input角度：I2C触摸屏驱动分析和编写一个简单的I2C驱动程序
   – 末片，有专栏内容观看顺序

I2C子系统专栏：

1. 专栏地址：IIC子系统
2. 具体芯片的IIC控制器驱动程序分析：i2c-imx.c-CSDN博客
   – 末篇，有专栏内容观看顺序

总线和设备树专栏：

1. 专栏地址：总线和设备树
2. 设备树与 Linux 内核设备驱动模型的整合-CSDN博客
   – 末篇，有专栏内容观看顺序

目录

• 往期内容
• 前言
• 1.回环实验_自发自收
• • 1.1 API和结构体
  • 1.2 收发实验
• 2.GPS模块实验
• • 2.1 GPS简介
  • 2.2 GPS模块硬件
  • 2.3 GPS模块数据格式
  • 2.4 编程
  • 2.5 上机实验
• 3.字符设备被驱动程序的另一种注册方法
• • 3.1 字符设备驱动程序框架
  • 3.2 新的注册方法
  • 3.3 代码

前言

建议先看下本专栏前两篇对串口基础知识的讲解

本文详细讲解了Linux设备编程的核心知识点，涵盖了UART通信、GPS模块数据处理和字符设备驱动开发的两种注册方法。在UART通信部分，介绍了设备操作的基本流程以及如何通过termios结构体配置串口参数。在GPS模块实验中，解析了NMEA0183数据格式，展示了如何提取关键定位信息及实现硬件通信。在字符设备驱动开发部分，阐述了传统register_chrdev和改进的cdev注册方法，结合实例代码和流程图，分析了资源分配和驱动管理的优化策略。

1.回环实验_自发自收

在Linux系统中，操作设备的统一接口就是：open/ioctl/read/write。

对于UART，又在ioctl之上封装了很多函数，主要是用来设置行规程。

所以对于UART，编程的套路就是：

• open
• 设置行规程，比如波特率、数据位、停止位、检验位、RAW模式、一有数据就返回
• read/write

1.1 API和结构体

怎么设置行规程？行规程的参数用结构体termios来表示

这些函数在名称上有一些惯例：

• tc：terminal contorl
• cf: control flag

下面列出一些函数：

函数不多，主要是需要设置好termios中的参数。

1.2 收发实验