在传统 UART（串口）通信中，每一帧数据通常包含1位起始位，8位数据位，可以选配的1位奇偶校验位，以及1位或者2位停止位，可参考下图的数据帧结构：

在一些特定的应用中，比如多机通信、地址/数据区分等场景中，需要用到串口的9bit通讯模式，该模式下每帧数据会扩展到9位，数据的最后一位为额外的标识位。这个额外的第 9 位可以用于标识数据类型（比如地址/数据区分）或者多机通信中的设备寻址等。可参考下图的数据帧结构：

串口的9bit模式比较常见的使用方式是当总线上有多个设备时，第一帧数据使用第 9 位标记为“地址帧”，其余设备判断是否接收。后续帧第 9 位标记为“数据帧”，所有设备按需处理。一般第 9 位为0 表示普通数据，为1 表示特殊命令或地址。

在这种应用模式下，就要求程序先设置为地址模式（即第9位为1），发送第一个地址帧后再切换为数据模式（第9位为0），再发送后续的数据帧。如果用户每次发送都进行切换的话，一是代码相对繁琐，另一点是在应用层切换存在调度机制，可能会让地址帧与数据帧出现一定的间隔。如果实际的场景对通讯的响应速度有一定的要求的话，在应用层来回切换可能就无法达到要求。

考虑到这一点，英创公司在Linux工控主板的驱动中进行了优化，给要使用9bit通讯模式的用户增加了一个专用的设置接口。通过这个设置接口，用户只需在发送数据前进行一次设置，就可以将数据一次性填入，主板会自动以地址帧的模式发送第一个字节，然后切换为数据帧发送后续字节，整个切换流程都是在驱动中自动完成，能够保证数据之间几乎没有间隔。下面就介绍一下具体的使用方法。

专用的设置接口借鉴了原来设置串口参数的方式，在struct termios中的c_cflag指定了一个未使用特殊的值，当驱动检测到这个特殊值后，就会自动切换地址帧与数据帧来发送填入的数据。这样就可保持UART串口设置的习惯方式不变。具体设置c_cflag的值方法为：使能CMSPAR位，异或PARODD位，对应的代码如下（在英创提供的串口例程基础上修改）：

int CSerial::set_port_bit9()
{
   struct termios new_opt;
   int status;
   tcgetattr(m_fd,&new_opt);
   new_opt.c_cflag &= ~(PARENB | CMSPAR);
   new_opt.c_cflag |= CMSPAR;
   new_opt.c_cflag ^= PARODD;
   new_opt.c_iflag |= INPCK;
   status = tcsetattr(m_fd,TCSANOW,&new_opt);
   if(status != 0)
   {
       perror("Cannot set the serial bit9");
       return -1;
   }
  
   return status;
}
 
int main( int argc,char* argv[] )
{
    int     i1;
    int     portno, baudRate;
    char    Buf[20], cmd;
 
    //打开串口，并设置参数
    i1 = m_Serial.OpenPort( portno, baudRate, '8', '1', 'N');
    if( i1<0 )
    {
    printf( "serial open fail\n");
    return -1;
    }
 
    Buf[0] = 0xaa; //第一个字节为地址
    Buf[1] = 0xaa; //后面的字节为数据
 
    //设置9bit通讯模式
    m_Serial.set_port_bit9();
    //发送填入的数据
    i1 = m_Serial.WritePort(Buf, 2);
 
    return 0;
}

用户使用时，如果需要按照9bit通讯模式发送数据，在调用发送前先调用一次封装好的set_port_bit9()函数设置串口后，再进行发送即可。为了避免做其他设置的时候影响到相关的标志位，建议用户在调用发送函数前，再调用set_port_bit9()函数设置，然后就立即进行发送。

下图是测试的波形，使用9bit通讯模式发送了两个字节（都是0xaa），第一个字节位的第9位（标识位）为1，代表地址或者特殊命令，第二个字节的第9位（标识位）为0，代表正常数据，图中红色箭头指向的就是两个字节的第9位：

另外可以看到由于是一次性填入的数据进行发送，所以两个字节之间（第一个字节的停止位和第二个字节的起始位）几乎没有什么间隔，能够保证数据发送的实时性。

我们在主流的产品ESM335x、ESM6800、ESM7000、ESM6200、ESM6400、ESM8000、ESM7400、ESM8400、ESM3568中均已实现该功能，如果对该方案感兴趣的用户，可以联系英创的工程师获取详细的测试例程。