ROS串口编程学习笔记

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发布时间：2019-05-25

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摘自：

ROS串口编程学习笔记

2018-07-25 21:15:13 11172

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串口是一种设备间常用的通讯接口，本文将记录如何在ROS上使用其提供的serial包进行串口通信。

首先，这里要引入一个名称为serial的包，这个包的安装命令为：

$ sudo apt-get install ros-
   <版本号>
    -serial

serial包的介绍：

接下来，创建一个自己的包，借助serial这个包来编写串口通信的代码。

1、创建一个包，依赖roscpp和serial两个包

$ catkin_create_pkg serial_port roscpp serial

2、在这个包的目录下面创建src目录，并在src目录中编写串口通信的代码

//serial_port.cpp

#include <ros/ros.h>

#include <serial/serial.h>

#include <iostream>

int main(int argc, char** argv)

ros::init(argc, argv, "serial_port");

//创建句柄（虽然后面没用到这个句柄，但如果不创建，运行时进程会出错）

ros::NodeHandle n;

//创建一个serial类

serial::Serial sp;

//创建timeout

serial::Timeout to = serial::Timeout::simpleTimeout(100);

//设置要打开的串口名称

sp.setPort("/dev/ttyUSB0");

//设置串口通信的波特率

sp.setBaudrate(115200);

//串口设置timeout

sp.setTimeout(to);

try

//打开串口

sp.open();

catch(serial::IOException& e)

ROS_ERROR_STREAM("Unable to open port.");

return -1;

//判断串口是否打开成功

if(sp.isOpen())

ROS_INFO_STREAM("/dev/ttyUSB0 is opened.");

else

return -1;

ros::Rate loop_rate(500);

while(ros::ok())

//获取缓冲区内的字节数

size_t n = sp.available();

if(n!=0)

uint8_t buffer[1024];

//读出数据

n = sp.read(buffer, n);

for(int i=0; i<n; i++)

//16进制的方式打印到屏幕

std::cout << std::hex << (buffer[i] & 0xff) << " ";

std::cout << std::endl;

//把数据发送回去

sp.write(buffer, n);

loop_rate.sleep();

//关闭串口

sp.close();

return 0;

serial包的文档有对每个类和函数的解释，可以参考：

其中解释一下timeout的作用，在serial::Timeout结构体中有这么5个成员：

serial::Timeout::Timeout (

uint32_t inter_byte_timeout_ = 0,

uint32_t read_timeout_constant_ = 0,

uint32_t read_timeout_multiplier_ = 0,

uint32_t write_timeout_constant_ = 0,

uint32_t write_timeout_multiplier_ = 0

参考另一个大神的解释：（出处：）

“间隔超时=ReadIntervalTimeout

总超时 = ReadTotalTimeoutMultiplier * 字节数 + ReadTotalTimeoutConstant

串口读取事件分为两个阶段（我以Win32 API函数ReadFile读取串口过程来说明一下）

第一个阶段是：串口执行到ReadFile（）函数时，串口还没有开始传输数据，所以串口缓冲区的第一个字节是没有装数据的，这时候总超时起作用，如果在总超时时间内没有进行串口数据的传输，ReadFile（）函数就返回，当然没有读取到任何数据。而且，间隔超时并没有起作用。

第二阶段：假设总超时为20秒，程序运行到ReadFile（），总超时开始从0 计时，如果在计时到达10秒时，串口开始了数据的传输，那么从接收的第一个字节开始，间隔超时就开始计时，假如间隔超时为1ms，那么在读取完第一个字节后，串口开始等待1ms，如果1ms之内接收到了第二个字节，就读取第二个字节，间隔超时重置为0并计时，等待第三个字节的到来，如果第三个字节到来的时间超过了1ms，那么ReadFile（）函数立即返回，这时候总超时计时是没到20秒的。如果在20秒总计时时间结束之前，所有的数据都遵守数据间隔为1ms的约定并陆陆续续的到达串口缓冲区，那么就成功进行了一次串口传输和读取；如果20秒总计时时间到，串口还陆陆续续的有数据到达，即使遵守字节间隔为1ms的约定，ReadFile（）函数也会立即返回，这时候总超时就起作用了。

总结起来，总超时在两种情况下起作用

第一：串口没进行数据传输，等待总超时时间那么长ReadFile（）才返回。非正常数据传输

第二：数据太长，总超时设置太短，数据还没读取完就返回了。读取的数据是不全的

间隔超时触发是有条件的

第一：在总超时时间内。

第二：串口进行了数据的传输。

成功的进行一次串口数据的传输和读取，只有总超时和间隔超时相互参与配合才能完成”

3、修改CMakeList文件，添加选项