第21章 其他文件系统
附录 D. OpenPGP 密钥
27.2.串行术语和硬件
以下术语在串行通信中经常使用:
bps
​ 比特每秒(bps)是数据传输的速率。
DTE
​ 数据终端设备(DTE)是串行通信中两个端点之一。一个例子是一台计算机。
DCE
​ 数据通信设备(DTE)是串行通信中的另一个端点。通常,它是一个调制解调器或串行终端。
RS-232
​ 定义硬件串行通信的原始标准。此后,它被重新命名为 TIA-232。
当提到通信数据率时,本节不使用术语“波特”。波特指的是在一段时间内进行的电气状态转换的数量,而 bps 才是正确的术语。
要将一个串行终端连接到 FreeBSD 系统上,需要在计算机上安装一个串行端口和适当的电缆来连接到串行设备。已经熟悉串行硬件和电缆的用户可以安全地跳过这一部分。

27.2.1. 串行电缆和端口

有几种不同类型的串行电缆。最常见的两种类型是空调制解调器电缆和标准 RS-232 电缆。硬件的文档应该描述所需的电缆类型。
这两种类型的电缆在电线与连接器的连接方式上有所不同。每条线代表一个信号,RS-232C 信号名称中总结了定义的信号。一条标准的串行电缆直接传递所有的 RS-232C 信号。例如,电缆一端的“传输数据”引脚会连接到另一端的“传输数据”引脚。这是用于连接调制解调器和 FreeBSD 系统的电缆类型,也适用于某些终端。
空调制解调器电缆将连接器一端的“发送数据”针脚与另一端的“接收数据”针脚进行切换。该连接器可以是 DB-25 或 DB-9。
无调制解调器电缆可以使用 DB-25 到 DB-25 无调制解调器电缆、DB-9 到 DB-9 无调制解调器电缆和 DB-9 到 DB-25 无调制解调器电缆中总结的引脚连接来构建。虽然标准要求 1 号针脚直通 1 号针脚的“保护性接地”线,但它经常被省略。有些终端只使用针脚 2、3 和 7,而其他终端需要不同的配置。如有疑问,请参考硬件的文件。
表1. RS-232C信号名称
简称
全称
RD
收到的数据
TD
转送的数据
DTR
数据终端就绪
DSR
数据集准备就绪
DCD
数据载体检测
SG
信号地
RTS
请求发送
CTS
清理发送
表2. DB-25到DB-25无调制解调器电缆
信号
Pin#
Text
Pin#
信号
SG
7
连接到
7
SG
TD
2
连接到
3
RD
RD
3
连接到
2
TD
RTS
4
连接到
5
CTS
CTS
5
连接到
4
RTS
DTR
20
连接到
6
DSR
DTR
20
连接到
8
DCD
DSR
6
连接到
20
DTR
DCD
8
连接到
20
DTR
表3. DB-9到DB-9无调制解调器电缆
信号
Pin#
Text
Pin#
信号
RD
2
连接到
3
TD
TD
3
连接到
2
RD
DTR
4
连接到
6
DSR
DTR
4
连接到
1
DCD
SG
5
连接到
5
SG
DSR
6
连接到
4
DTR
DCD
1
连接到
4
DTR
RTS
7
连接到
8
CTS
CTS
8
连接到
7
RTS
表4. DB-9到DB-25无调制解调器电缆
信号
Pin#
Text
Pin#
信号
RD
2
连接到
2
TD
TD
3
连接到
3
RD
DTR
4
连接到
6
DSR
DTR
4
连接到
8
DCD
SG
5
连接到
7
SG
DSR
6
连接到
20
DTR
DCD
1
连接到
20
DTR
RTS
7
连接到
5
CTS
CTS
8
连接到
4
RTS
注意
当一端的一个引脚连接到另一端的一对引脚时,通常是在其连接器中的一对引脚之间用一根短线来实现,用一根长线来连接另一个单引脚。
串行端口是 FreeBSD 主机和终端之间进行数据传输的设备。有几种类型的串行端口。在购买或制作电缆之前,请确保它能够适应终端和 FreeBSD 系统上的端口。
大多数终端有 DB-25 端口。个人计算机可能有 DB-25 或 DB-9 端口。多端口串口卡可能有 RJ-12 或 RJ-45 端口。请参阅硬件附带的文档,了解关于端口种类的规格,或者目测端口的类型。
在 FreeBSD 中,每个串口都可以通过 /dev 中的一个条目来访问。有两种不同类型的条目。
  • 调入端口被命名为 /dev/ttyuN,其中 N 是端口号,从 0 开始。如果一个终端被连接到第一个串口(COM1),使用 /dev/ttyu0 来指代该终端。如果终端在第二个串口(COM2)上,使用 /dev/ttyu1,以此类推。一般来说,呼入端口是用于终端的。呼入端口要求串行线断言“数据载波检测”信号以正确工作。
  • Call-out 端口在 FreeBSD 8.X 和更高版本中被命名为 /dev/cuauN ,在 FreeBSD 7.X 和更低版本中被命名为 /dev/cuadN。Call-out 端口通常不用于终端,而是用于调制解调器。如果串行电缆或终端不支持 "数据载波检测 "信号,就可以使用呼出端口。
FreeBSD 还提供了初始化设备(/dev/ttyuN.init/dev/cuauN.init/dev/cuadN.init)和锁定设备(/dev/ttyuN.lock/dev/cuauN.lock/dev/cuadN.lock)。初始化设备用于在每次打开一个端口时初始化通信端口参数,例如用于使用 RTS/CTS 信令进行流量控制的调制解调器的 crtscts。锁定设备用于锁定端口的标志,以防止用户或程序改变某些参数。请参考 termios(4), sio(4) 和 stty(1) ,分别了解关于终端设置、锁定和初始化设备以及设置终端选项的信息。

27.2.2. 串行端口配置

默认情况下,FreeBSD 支持四个串口,即通常所说的 COM1COM2、**COM3 **和 COM4。FreeBSD还支持哑巴的多端口串行接口卡,如 BocaBoard 1008和2016,以及更智能的多端口卡,如Digiboard制造的那些。然而,默认的内核只寻找标准的COM端口。
要想知道系统是否能识别串口,可以寻找以 uart 开头的系统启动信息:
1
# grep uart /var/run/dmesg.boot
Copied!
如果系统不能识别所有需要的串口,可以在 /boot/device.hints 中添加额外的条目。这个文件已经包含了 COM1hint.uart.0.*条目和 COM2hint.uart.1.* 条目。当添加 COM3 的端口条目时,使用 0x3E8,而 COM4 使用0x2E8。常见的IRQ地址是COM3的5和COM4的9。
要确定端口使用的默认终端 I/O 设置集,请指定其设备名称。这个例子确定了 COM2 上的呼入端口的设置:
1
# stty -a -f /dev/ttyu1
Copied!
串行设备的全系统初始化是由 /etc/rc.d/serial 控制的。这个文件会影响到串行设备的默认设置。要改变一个设备的设置,请使用 stty。默认情况下,改变后的设置在设备关闭前一直有效,当设备重新打开时,它又回到了默认设置。要永久地改变默认设置,请打开并调整初始化设备的设置。例如,要打开 ttyu5CLOCAL 模式、8位通信和 XON/XOFF 流量控制,请输入:
1
# stty -f /dev/ttyu5.init clocal cs8 ixon ixoff
Copied!
为了防止某些设置被应用程序改变,对锁定设备进行调整。例如,要把 ttyu5 的速度锁定为 57600 bps,请输入:
1
# stty -f /dev/ttyu5.lock 57600
Copied!
现在,任何打开 ttyu5 并试图改变端口速度的应用程序将被锁定在 57600 bps。