Linux串口驱动开发实战：从打开设备到收发数据
在嵌入式Linux开发里，串口是最常用的通信接口之一。调试用串口、跟外设通信用串口、接GPS模块用串口，到处都能看到它。写Linux串口驱动说难不难，说简单也不简单，关键是搞清楚tty子系统的框架。
Linux的串口驱动属于tty驱动框架。tty是teletype的缩写，最早指电传打字机，现在泛指所有终端类设备。串口设备在/dev目录下一般是ttyS0、ttyS1这样的设备节点（PC上的串口），或者ttymxc0、ttyAMA0这样的（嵌入式平台的串口）。应用层通过open、read、write这些系统调用操作串口，内核里有一层tty核心负责分发，底层才是具体的串口驱动。
写串口驱动主要是实现struct uart_ops这个结构体里的回调函数。常用的接口有tx_empty（发送缓冲区是否为空）、set_mctrl（设置调制解调控制信号）、get_mctrl（获取调制解调信号）、stop_tx（停止发送）、start_tx（开始发送）、stop_rx（停止接收）、enable_ms（使能调制解调信号中断）、break_ctl（控制break信号）、startup（启动串口）、shutdown（关闭串口）、set_termios（设置串口参数）这些。
内核里已经有一套通用的串口驱动框架叫serial core，大部分驱动都是基于这个框架写的。你不用从零实现tty驱动，只要实现uart_ops里的几个关键函数，然后通过uart_add_one_port注册到serial core里就行。serial core会帮你处理tty设备的注册、termios设置、缓冲区管理这些通用逻辑。
收发数据的流程是这样的。发送的时候，上层调用write，数据进tty的发送缓冲区，serial core调用驱动的start_tx函数，驱动从缓冲区取数据往硬件发送寄存器里写，发完一个字节触发发送中断，在中断里继续写下一个字节，直到缓冲区空了调用stop_tx。接收的时候，硬件收到一个字节触发接收中断，驱动在中断里把数据读出来，通过uart_insert_char把数据塞进tty的接收缓冲区，上层read就能取到了。
实际开发中常见的坑有几个。一个是时钟配置，串口的波特率是根据时钟分频来的，时钟配错了波特率就不对，收的数据全是乱码。另一个是中断号和DMA配置，设备树里要写对，不然中断进不来或者DMA不工作。还有就是引脚复用，串口的TX和RX引脚要配置成串口功能，别配成GPIO了。调试的时候先用示波器或者逻辑分析仪抓波形，确认硬件层没问题再查软件。