Linux 串口指令是嵌入式开发、设备调试、工业控制等领域中不可或缺的工具，通过命令行与串口设备进行高效通信，实现对硬件设备的配置、数据收发和状态监控，本文将从串口基础概念、核心指令详解、高级应用技巧及常见问题解决四个方面，系统介绍 Linux 串口指令的使用方法，帮助读者快速掌握这一实用技能。
串口基础概念与设备识别
在 Linux 系统中，串口设备通常被抽象为字符设备文件，位于 /dev 目录下，常见的串口设备名包括 /dev/ttyS0（表示 COM1）、/dev/ttyS1（COM2）等，对于 USB 转串口设备，则可能显示为 /dev/ttyUSB0、/dev/ttyUSB1 或 /dev/ttyACM0 等，要确认系统中可用的串口设备，可通过以下指令进行查看：
ls -l /dev/ttyS* /dev/ttyUSB* /dev/ttyACM*
执行后,若显示类似 crw-rw---- 1 root dialout 4, 64 5月 10 10:00 /dev/ttyUSB0 的输出，则表明系统已识别该串口设备。4 表示主设备号，64 表示次设备号，dialout 为设备所属用户组，普通用户需加入该组才能对串口进行读写操作（可通过 sudo usermod -aG dialout $USER 添加用户到组）。
核心串口指令详解
Linux 系统提供了多个串口操作工具，stty、minicom、screen 和 cat/echo 是最常用的指令，分别用于串口参数配置、交互式通信、会话管理和数据收发。
stty：串口参数配置
stty 指令用于设置串口的波特率、数据位、停止位、校验位等通信参数，是串口通信的基础配置工具，其基本语法为：
stty -F [设备名] [参数]
常用参数包括：
波特率：如9600、19200、115200等；数据位：cs5~cs8（默认cs8）；停止位：-cstopb（1 位停止位）、cstopb（2 位停止位）；校验位：parenb（启用校验）、parodd（奇校验）、-parodd（偶校验）、-parenb（无校验）；- 流控：
ixon/ixoff（软件流控）、rtscts（硬件流控）。
示例：将 /dev/ttyUSB0 配置为波特率 115200、8 位数据位、1 位停止位、无校验、无流控：
stty -F /dev/ttyUSB0 115200 cs8 -cstopb -parenb -ixon -ixoff -rtscts
配置完成后,可通过 stty -F /dev/ttyUSB0 查看当前参数，确认设置是否生效。
minicom：交互式串口终端
minicom 是一个功能强大的串口通信程序，支持交互式操作、文件传输和日志记录，适用于设备调试，首先需安装 minicom：
sudo apt install minicom # Debian/Ubuntu 系统 sudo yum install minicom # CentOS/RHEL 系统
配置步骤：
- 初始化配置文件：
sudo minicom -s
- 在配置界面选择 “Serial port setup”，设置串口设备（如
/dev/ttyUSB0）、波特率、数据位等参数（与stty参数一致）； - 保存配置为默认配置（选择 “Save setup as dfl”），退出后直接输入
minicom即可启动串口终端。
minicom 常用快捷键：Ctrl+A 进入主菜单，Ctrl+X 退出，Ctrl+Q 发送 Break 信号，Ctrl+S 暂停接收，Ctrl+Q 恢复接收。
screen：轻量级串口会话管理
screen 是一个多路复用终端工具，可用于创建持久化的串口会话，适合长时间监控或自动化场景，安装方式与 minicom 类似，配置和使用更为简洁：
启动串口会话：
screen /dev/ttyUSB0 115200
退出时可通过 Ctrl+A 然后按 D 暂时会话（后台运行），Ctrl+A 然后按 K 终止会话，恢复会话则使用：
screen -r
cat 与 echo：基础数据收发
对于简单的数据收发,可直接结合 cat（读取数据）和 echo（发送数据）使用，但需注意 cat 会持续读取直到手动终止（Ctrl+C），而 echo 发送的数据需添加 \n 触发设备响应（部分设备需配置行缓冲）。
示例：
- 发送指令 “AT” 并接收响应：
echo "AT\n" > /dev/ttyUSB0 & cat /dev/ttyUSB0
&表示后台运行echo，避免阻塞cat读取。
高级应用技巧
串口数据重定向与管道
Linux 的管道机制可将串口数据与其他指令结合，实现自动化处理，通过 grep 过滤串口输出中的特定信息：
cat /dev/ttyUSB0 | grep "OK" > log.txt
该指令将持续读取串口数据,仅包含 “OK” 的行会被保存到 log.txt 文件中。
脚本化串口通信
通过 expect 或 Python 的 pyserial 库可实现串口通信的自动化脚本，以下为 Python 示例，实现发送指令并读取响应：
import serial
ser = serial.Serial('/dev/ttyUSB0', 115200, timeout=1)
ser.write(b"AT\n")
response = ser.read(100).decode('utf-8')
print(response)
ser.close()
串口日志记录与分析
使用 socat 工具可将串口数据重定向到文件或网络，便于后续分析：
socat -d -d pty,raw,echo=0 /dev/ttyUSB0 file:/tmp/serial.log,waitlock=/tmp/serial.lock
该指令将串口数据实时写入 /tmp/serial.log，同时支持网络传输（需配置相应参数）。
常见问题与解决方案
权限问题
现象：访问串口时提示 “Permission denied”。
解决：确保当前用户属于 dialout 组（或对应串口设备的用户组），或使用 sudo 临时提升权限。
波特率不匹配
现象：接收数据乱码或无响应。
解决：通过 stty -F /dev/ttyUSB0 检查当前波特率，确保与设备端设置一致。
设备未识别
现象：ls /dev/ttyUSB* 无输出。
解决：检查物理连接（串口线、转接头），确认驱动是否安装（如 ch341 驱动需手动加载：sudo modprobe ch341）。
数据丢失
现象：发送数据后设备未响应，或接收数据不完整。
解决：检查流控设置（关闭硬件流控 rtscts 和软件流控 ixon/ixoff），调整串口缓冲区大小（通过 stty 的 min 和 time 参数）。
Linux 串口指令是开发者与硬件设备交互的重要桥梁，从基础的 stty 参数配置到 minicom、screen 的交互式操作，再到脚本化与日志分析，掌握这些工具能显著提升调试效率，在实际应用中，需根据设备需求选择合适的指令组合，并结合权限管理、参数匹配等细节处理，确保通信稳定可靠，通过持续实践，读者可灵活运用串口指令解决各类嵌入式开发与设备调试问题。
