Raspberry Pi C-Programmierung: RS232 Read Problem

[Autor (Gast)]

Hallo,

momentan habe ich ein Problem beim Lesen von der RS232 Schnittstelle. 
Mit meinem Raspberry Pi habe ich einen TCP Server erstellt, welcher die 
Daten von einem C# Programm per Ethernet empfängt und diese anschließend 
über die RS232 Schnittstelle (MAX232 dazwischen) an ein Funkgerät 
(Elecraft K3) weiterreicht.!
Ziel ist es das Funkgerät von dem Internet fernsteuern zu können. 
Befehle zum Funkgerät senden funktioniert.
Mit dem String "IF;" sollten sich die eingestellten Parameter 
zurücklesen lassen, dies funktioniert nicht, obwohl die Daten auf der 
Leitung zurückgesendet werden (mit Oszi geschaut).

Zusätzlich stürzt mein Programm nachdem uart_read benutzt wurde ab - es 
zeigt sich keinerlei Reaktion mehr und das C# Programm erkennt, dass die 
Socket Verbindung nicht mehr vorhanden ist.

/* A simple server in the internet domain using TCP
   The port number is passed as an argument 
   This version runs forever, forking off a separate 
   process for each connection
*/
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h> 
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>

//UART Includes
#include <unistd.h>  
#include <fcntl.h>
#include <termios.h>
#include <poll.h>      //UART POLLING?




void dostuff(int, int); /* function prototype */
void error(const char *msg)
{
    printf("Error:%s",msg);
    exit(1);
}

int uart_init(void);
int uart_write(int, int, char*);
char* uart_read(int, int);
void uart_close(int);





int main(int argc, char *argv[])
{
     int sockfd, newsockfd, uart_filestream, portno, pid;
     socklen_t clilen;
     struct sockaddr_in serv_addr, cli_addr;

     portno = 50000;
     sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
     if (sockfd < 0) 
     {
        error("ERROR opening socket");
   }
     bzero((char *) &serv_addr, sizeof(serv_addr));
     serv_addr.sin_family = AF_INET;
     serv_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
     serv_addr.sin_port = htons(portno);
     if (bind(sockfd, (struct sockaddr *) &serv_addr, sizeof(serv_addr)) < 0) 
     {
    error("ERROR on binding");
   }
     listen(sockfd,5);
     clilen = sizeof(cli_addr);
     
     
     
     
     uart_filestream = uart_init();    //UART INIT
     
     while (1) 
     {
        newsockfd = accept(sockfd, (struct sockaddr *) &cli_addr, &clilen);
        
        if (newsockfd < 0) 
        {
      error("ERROR on accept");
    }
    
        pid = fork();
        
        if (pid < 0)
        {
            error("ERROR on fork");
    }
    
        if (pid == 0)                                  //Wenn PID == 0 dann im Kindprozess
        {
            //close(sockfd);
            dostuff(newsockfd, uart_filestream);
            exit(0);
        }
        else if (pid > 0)
        {
      close(newsockfd);
    }
     } 
     
     close(sockfd);                                  //CLOSE SOCKET
     uart_close(uart_filestream);                          //CLOSE UART
     return 0;
}





/******** DOSTUFF() *********************
 There is a separate instance of this function 
 for each connection.  It handles all communication
 once a connnection has been established.
 *****************************************/
void dostuff (int sock, int uart_filestream)
{
   int rxtxlength;
   char tcpip_buffer[256];
   char *rs232_buffer;
    
   bzero(tcpip_buffer,256);

   printf("Connection established\n\n\n");
   
   while(1)
   {
    rxtxlength = read(sock,tcpip_buffer,255);
    if (rxtxlength >= 0)
    {
      printf("Nachricht von TCP/IP Schnittstelle: %s\n",tcpip_buffer);
      uart_write(uart_filestream, rxtxlength, tcpip_buffer);
      
    }
    else
    {
      error("ERROR Reading from Socket");
    }
    
    
    if(tcpip_buffer[0] == 'I' && tcpip_buffer[1] == 'F' && tcpip_buffer[2] == ';')    //If GetDataCommand (IF;) then READ back Data
    {
      rs232_buffer = uart_read(uart_filestream, 30);                  //Read Rs232
//      printf("Nachricht von RS232 Schnittstelle: %s\n", rs232_buffer);
      //write(sock,rs232_buffer,255);                          //Write Rs232 Message to TCPIP
    }
    
    bzero(tcpip_buffer,256);
    rs232_buffer = NULL;
  }
}









int uart_init(void)
{
  int uart0_filestream = -1;
  
  
  //-------------------------
  //----- SETUP USART 0 -----
  //-------------------------
  //At bootup, pins 8 and 10 are already set to UART0_TXD, UART0_RXD (ie the alt0 function) respectively
  //OPEN THE UART
  //The flags (defined in fcntl.h):
  //  Access modes (use 1 of these):
  //    O_RDONLY - Open for reading only.
  //    O_RDWR - Open for reading and writing.
  //    O_WRONLY - Open for writing only.
  //
  //  O_NDELAY / O_NONBLOCK (same function) - Enables nonblocking mode. When set read requests on the file can return immediately with a failure status
  //                      if there is no input immediately available (instead of blocking). Likewise, write requests can also return
  //                      immediately with a failure status if the output can't be written immediately.
  //
  //  O_NOCTTY - When set and path identifies a terminal device, open() shall not cause the terminal device to become the controlling terminal for the process.
  
  
  system("sudo chmod a+rw /dev/ttyAMA0");
  
  uart0_filestream = open("/dev/ttyAMA0", O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);    //Open in non blocking read/write mode
//  uart0_filestream = open("/dev/ttyAMA0", O_RDWR | O_NOCTTY);    //Open in non blocking read/write mode
  if (uart0_filestream == -1)
  {
    printf("Error - Unable to open UART.  Ensure it is not in use by another application\n");
  }
  
  //CONFIGURE THE UART
  //The flags (defined in /usr/include/termios.h - see http://pubs.opengroup.org/onlinepubs/007908799/xsh/termios.h.html):
  //  Baud rate:- B1200, B2400, B4800, B9600, B19200, B38400, B57600, B115200, B230400, B460800, B500000, B576000, B921600, B1000000, B1152000, B1500000, B2000000, B2500000, B3000000, B3500000, B4000000
  //  CSIZE:- CS5, CS6, CS7, CS8
  //  CLOCAL - Ignore modem status lines
  //  CREAD - Enable receiver
  //  IGNPAR = Ignore characters with parity errors
  //  ICRNL - Map CR to NL on input (Use for ASCII comms where you want to auto correct end of line characters - don't use for bianry comms!)
  //  PARENB - Parity enable
  //  PARODD - Odd parity (else even)
  
  
  struct termios options;
  tcgetattr(uart0_filestream, &options);
  options.c_cflag = B38400 | CS8 | CLOCAL | CREAD;    //<Set baud rate
  options.c_iflag = IGNPAR;
  options.c_oflag = 0;
  options.c_lflag = 0;
  tcflush(uart0_filestream, TCIFLUSH);
  tcsetattr(uart0_filestream, TCSANOW, &options);

  return uart0_filestream;
}






int uart_write(int uart0_filestream, int bytes_to_sent, char* tx_buffer)
{
  int count;
  
  tx_buffer[bytes_to_sent] = '0';
  
  count = write(uart0_filestream, tx_buffer, bytes_to_sent);
  
    if (count < 0)
    {
      error("UART: Tx failed\n");
      return count;
    }
    else
    {
      return 1;
    }  
}









char* uart_read(int uart0_filestream, int read_length)
{
  int rx_length;
  static char rx_buffer[256];
  
  
  // Read up to 255 characters from the port if they are there
  rx_length = read(uart0_filestream, rx_buffer, read_length);    //Filestream, buffer to store in, number of bytes to read (max)
      
  if (rx_length < 0)
  {
    error("UART Read: Error -1\n");   //An error occured (will occur if there are no bytes)
  }
  else if (rx_length == 0)
  {
    error("UART Read: No Data Waiting\n");    //No data waiting
  }
  else
  {
    //Bytes received
    rx_buffer[rx_length] = '\0';
    printf("%i bytes read : %s\n", rx_length, rx_buffer);
  }
  
  return rx_buffer;
}






void uart_close(int uart0_filestream)
{
  close(uart0_filestream);   //Close UART
}

Der Fehler scheint momentan in der dostuff Funktion zu liegen 
(Uart_read).

Sowohl Lesen mittels O_NDELAY als auch ohne, führt zu keinem Ergebnis.
Ich weiß nicht mehr weiter :(.

[Karl H. (kbuchegg)]

lass dir hier

printf("Nachricht von TCP/IP Schnittstelle: %s\n",tcpip_buffer);

den String in tcpip_buffer mal so ausgeben

printf("Nachricht von TCP/IP Schnittstelle: #%s#\n",tcpip_buffer);

Hintergrund ist der, dass man sich vor bzw. nach dem eigentlichen String 
ein Sonderzeichen einfügt, damit man im String Dinge wie Leerzeichen 
bzw. Zeilenvorschübe sehen kann.
Die Ausgabe muss dann

   ...lle: #IF;#

sein. D.h. zwischen dem eigentlichen String und den Sonderzeichen dürfen 
keine Leerzeichen sein.

   ...lle: # IF;#

 So etwas

   ...lle: #
IF;#

würde darauf hindeuten, dass sich ein \n eingeschmuggelt hat. Genauso 
wie bei

   ...lle: #IF;
#

All das sind Dinge, die man ansonsten bei einer Text-Ausgabe nur 
allzuleicht übersieht. Daher Begrenzungen in die Ausgabe einfügen, so 
dass man exakt sieht, wo der String beginnt und wo er endet. Auch die 
zusätzliche Ausgabe der Stringlänge ist manchmal hilfreich, weil es auch 
Zeichen gibt, die zwar im String enthalten sind, von einer normalen 
Terminalausgabe aber nicht angezeigt werden.

    if(tcpip_buffer[0] == 'I' && tcpip_buffer[1] == 'F' && tcpip_buffer[2] == ';')    //If GetDataCommand (IF

====>

    if( strncmp( tcpip_buffer, "IF;", 3 ) == 0 )
    {
       ....

[Autor (Gast)]

Achja, der Fehler, welcher ausgegeben wird lautet:

error("UART Read: Error -1\n");   //An error occured (will occur if 
there are no bytes)

Erscheint also wenn die read Funktion einen Wert <0 zurückgibt...

Aber warum stürzt das Programm anschließend ab?

[Autor (Gast)]

Schonmal vielen Dank, Karl Heinz. Werde ich mich gleich darum kümmern. 
Die Steuerkommandos wie z.B. IF kommen aber am Funkgerät an, da dieses 
daraufhin mir die Daten zurücksendet. Die eine Richtung (senden) 
funktioniert einwandfrei - lesen leider nicht :/.

[Karl H. (kbuchegg)]

Autor schrieb:
> Schonmal vielen Dank, Karl Heinz. Werde ich mich gleich darum kümmern.

Vergiss es.

Ich liebe es, wenn die wensentlichen Informationen ganz am Ende eines 
Postings kommen und erst mal am Anfang eine falsche Fährte gelegt wird. 
Das macht das Fehlersuchen interessanter.

[Karl H. (kbuchegg)]

Autor schrieb:
> Achja, der Fehler, welcher ausgegeben wird lautet:
>
> error("UART Read: Error -1\n");   //An error occured (will occur if
> there are no bytes)
>
> Erscheint also wenn die read Funktion einen Wert <0 zurückgibt...

Das scheint nicht nur so, das ist auch so.

> Aber warum stürzt das Programm anschließend ab?

Sorg erst mal dafür, dass der Aufrufer einen ordentlichen String 
zurückbekommt, wenn ein Fehler auftritt. SChliesslich kümmert sich dein 
aufrufender Code einen Scheissdreck darum, dass irgendwas schief 
gelaufen ist.

Und für den Rest hast du einen Debugger. Lerne damit umzugehen.

[Autor (Gast)]

Sorry, ich hatte oben lediglich geschrieben, dass er nach Uart_Read 
abstürzt.

Trotzdem war dein Tipp ganz gut, dadurch konnte ich zumindest schon 
einmal ausschließen, dass nach IF; noch unnötige Zeichen gesendet werden 
und dadurch vielleicht das Lesen blockiert wird. Dies scheint aber nicht 
der Fall zu sein.

Die Antwort des Funkgerätes habe ich am aufgeknüpften Kabel feststellen 
können - jetzt vermute ich aber langsam, dass das Problem hinter dem 
Max232 liegen könnte. Also dass dieser das Signal nicht mehr 
entsprechend weiterreicht.

[Karl H. (kbuchegg)]

Sagtest du nicht ganz am Anfang, dass deine RS232 getestet wäre?
Scheint wohl doch nicht so gut getestet zu sein.

Edit: Oh, sehe gerade im Eröffnungsposting, dass nur vom Senden zur 
Funke sprichst. Was ist mit der Gegenrichtung? Hast du die erst mal 
ebenfalls unabhängig von irgendwelchen TCP-IP Sachen getestet?

Ernsthaft: Schreib nie zu viel Code, zu viele Module auf einmal!
Du hängst eine Funke per RS232 an deinen Pi. Gut. Dann teste das auch. 
Und zwar unabhängig von allem anderen. Denn was du auf keinen Fall haben 
willst, das ist, dass du in deinem Programm 5 ungetestete 
Module/Funktionalitäten hast, .. nichts funktioniert, ... und du hast 
keinen Schimmer, welches der 5 Module dafür verantwortlich ist. Im 
Idealfall hantelt man sich von einer funktinierenden Programmversion zur 
nächsten hoch, indem man mit einem Trivialprogramm anfängt und dann 
sukzessive Schritt für Schritt neue Funktionalität ergänzt. So behält 
man die Kontrolle über Änderungen und welche Auswirkungen diese 
Änderungen haben. Das kann auch heißen, eine gewisse Teilfunktionalität 
erst mal unabhängig für sich alleine (mit einem eigenen Programm) zu 
testen, ehe sie dann ins Programm eingebaut wird.

Also: Klär erst mal ab, ob du ein Hardware Problem hast. Dazu brauchst 
du kein TCP/IP und keinen fork. Das sind alles nur Dinge, die die Sache 
erst mal komplizierter machen als minimal notwendig, wenn es um die 
Frage geht: kann ich mit meinem Funkgerät per RS232 kommunizeren, ja 
oder nein?

[Autor (Gast)]

Hinter dem Pegelwandler kommt auf der RXD Seite fast nur noch Peaks auf 
der Leitung an.  Vor dem Wandler ist das Signal noch in Ordnung. D.h. 
für mich ich muss den Wandler nochmal neu aufbauen ... Ich hoffe dannach 
funktioniert das ganze, ansonsten melde ich mich nochmal.

[Autor (Gast)]

Wer misst, misst Mist....

Das Signal auf RXD Seite sieht nun nach sauberer Masseanzapfung doch in 
Ordnung aus. Die Funktiono read scheint nicht zu funktionieren. Jemand 
eine Idee? Der Rückgabewert der Funktion ist immer <1, egal ob ständig 
daten gesendet werden...

[... (Gast)]

Der MAX232 funktioniert nicht mit 3,3V Betriebsspannung. Wenn du ihn an 
die 5V-Schiene des RPi angeschlossen hast, hast du den RX-Eingang der 
seriellen Schnittstelle AMA0 geschossen. Der verträgt nämlich nur 
3,3V-Signale.

[Daniel T. (Gast)]

Ich sehe keinen Unterschied zu meinen, funktionierenden, Code. Kann es 
daran liegen, dass das System immer noch (Raspberry-Default) einen 
Zugriff auf die serielle Schnittstelle hat?

In meinem "ProjektLog" steht dazu folgendes:

- enable serial interface for own use:
  - run
    nano /etc/inittab
  - auskommentieren
    T0:23:respawn:/sbin/getty -L ttyAMA0 115200 vt100
  - run
    init q

Ich bin alles andere als ein Linux-Experte, aber bei mir läuft die 
Schnittstelle in beiden Richtungen.

[Frank M. (ukw) (Moderator)]

Autor schrieb:
> Achja, der Fehler, welcher ausgegeben wird lautet:
>
> error("UART Read: Error -1\n");   //An error occured (will occur if
> there are no bytes)

Du solltest Dich mal mit errno bzw. perror() beschäftigen. Dann bekommst 
Du auch den Grund mitgeteilt, warum Du eine -1 zurückbekommst.

Erhältst Du auch den Error, wenn Du ohne O_NDELAY arbeitest?

[... (Gast)]

Disable Serial Port Login:
To enable the serial port for the RPi-extension you need to disable 
login on the port. There are two files that need to be edited.
The first and main one is /etc/inittab
This file has the command to enable the login prompt and this needs to 
be disabled. Edit the file and move to the end of the file. You will see 
a line similar to:
T0:23:respawn:/sbin/getty -L ttyAMA0 115200 vt100
Disable it by adding a # character to the beginning.
#T0:23:respawn:/sbin/getty -L ttyAMA0 115200 vt100</note>
Save the file.
Disable Bootup Info:
Disable it by editing the file /boot/cmdline.txt .
The contents of the file look like this:
dwc_otg.lpm_enable=0 console=ttyAMA0,115200 kgdboc=ttyAMA0,115200 
console=tty1 root=/dev/mmcblk0p2 rootfstype=ext4 elevator=deadline 
rootwait
Remove all references to ttyAMA0 (which is the name of the serial port). 
The file will now look like this:
dwc_otg.lpm_enable=0 console=tty1 root=/dev/mmcblk0p2 rootfstype=ext4 
elevator=deadline rootwait
Save the file.
Reboot
In order you enable the changes you have made, you will need to reboot 
the Raspberry Pi:
sudo shutdown -r now

[Autor (Gast)]

Daniel T. schrieb:
> Ich sehe keinen Unterschied zu meinen, funktionierenden, Code. Kann es
> daran liegen, dass das System immer noch (Raspberry-Default) einen
> Zugriff auf die serielle Schnittstelle hat?
>
> In meinem "ProjektLog" steht dazu folgendes:
>
> - enable serial interface for own use:
>   - run
>     nano /etc/inittab
>   - auskommentieren
>     T0:23:respawn:/sbin/getty -L ttyAMA0 115200 vt100
>   - run
>     init q
>
> Ich bin alles andere als ein Linux-Experte, aber bei mir läuft die
> Schnittstelle in beiden Richtungen.

Das war der Fehler!

Vielen Dank! :)

Ich meine ich hatte in der Datei schon einen Teil auskommentiert, aber 
dort gibt es leider zwei dieser Anweisungen :).

Was mich dabei wundert, der Schreibvorgang hat trotzdem funktioniert....

[Autor (Gast)]

... schrieb:
> Der MAX232 funktioniert nicht mit 3,3V Betriebsspannung. Wenn du ihn an
> die 5V-Schiene des RPi angeschlossen hast, hast du den RX-Eingang der
> seriellen Schnittstelle AMA0 geschossen. Der verträgt nämlich nur
> 3,3V-Signale.

Den Pegelwandler habe ich von meinem Betreuer bekommen, war wohl ein 
Max323, also schon der richtige. Mein Fehler - Sorry.

[... (Gast)]

nur die inittab editieren reicht nicht. Da muss auch die cmdline.txt 
editiert werden, sonst macht dein Funkgerät beim booten komische Fehler.