]> sigrok.org Git - libserialport.git/blob - libserialport.h.in
Clarify documentation.
[libserialport.git] / libserialport.h.in
1 /*
2  * This file is part of the libserialport project.
3  *
4  * Copyright (C) 2013 Martin Ling <martin-libserialport@earth.li>
5  *
6  * This program is free software: you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU Lesser General Public License as
8  * published by the Free Software Foundation, either version 3 of the
9  * License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14  * GNU General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
17  * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
18  */
19
20 /**
21  * @mainpage libserialport API
22  *
23  * Introduction
24  * ============
25  *
26  * libserialport is a minimal library written in C that is intended to take
27  * care of the OS-specific details when writing software that uses serial ports.
28  *
29  * By writing your serial code to use libserialport, you enable it to work
30  * transparently on any platform supported by the library.
31  *
32  * The operations that are supported are:
33  *
34  * - @ref Enumeration (obtaining a list of serial ports on the system)
35  * - @ref Ports
36  * - @ref Configuration (baud rate, parity, etc.)
37  * - @ref Signals (modem control lines, breaks, etc.)
38  * - @ref Data
39  * - @ref Errors
40  *
41  * libserialport is an open source project released under the LGPL3+ license.
42  *
43  * API principles
44  * ==============
45  *
46  * The API is simple, and designed to be a minimal wrapper around the serial
47  * port support in each OS.
48  *
49  * Most functions take a pointer to a struct sp_port, which represents a serial
50  * port. These structures are always allocated and freed by the library, using
51  * the functions in the @ref Enumeration "Enumeration" section.
52  *
53  * Most functions have return type @ref sp_return and can return only four
54  * possible error values:
55  *
56  * - @ref SP_ERR_ARG means that a function was called with invalid
57  *   arguments. This implies a bug in the caller. The arguments passed would
58  *   be invalid regardless of the underlying OS or serial device involved.
59  *
60  * - @ref SP_ERR_FAIL means that the OS reported a failure. The error code or
61  *   message provided by the OS can be obtained by calling sp_last_error_code()
62  *   or sp_last_error_message().
63  *
64  * - @ref SP_ERR_SUPP indicates that there is no support for the requested
65  *   operation in the current OS, driver or device. No error message is
66  *   available from the OS in this case. There is either no way to request
67  *   the operation in the first place, or libserialport does not know how to
68  *   do so in the current version.
69  *
70  * - @ref SP_ERR_MEM indicates that a memory allocation failed.
71  *
72  * All of these error values are negative.
73  *
74  * Calls that succeed return @ref SP_OK, which is equal to zero. Some functions
75  * declared @ref sp_return can also return a positive value for a successful
76  * numeric result, e.g. sp_read() and sp_write().
77  */
78
79 #ifndef LIBSERIALPORT_LIBSERIALPORT_H
80 #define LIBSERIALPORT_LIBSERIALPORT_H
81
82 #ifdef __cplusplus
83 extern "C" {
84 #endif
85
86 #include <stddef.h>
87 #ifdef _WIN32
88 #include <windows.h>
89 #endif
90
91 /* Package version macros (e.g. for conditional compilation). */
92 #define SP_PACKAGE_VERSION_MAJOR @SP_PACKAGE_VERSION_MAJOR@
93 #define SP_PACKAGE_VERSION_MINOR @SP_PACKAGE_VERSION_MINOR@
94 #define SP_PACKAGE_VERSION_MICRO @SP_PACKAGE_VERSION_MICRO@
95 #define SP_PACKAGE_VERSION_STRING "@SP_PACKAGE_VERSION@"
96
97 /* Library/libtool version macros (e.g. for conditional compilation). */
98 #define SP_LIB_VERSION_CURRENT @SP_LIB_VERSION_CURRENT@
99 #define SP_LIB_VERSION_REVISION @SP_LIB_VERSION_REVISION@
100 #define SP_LIB_VERSION_AGE @SP_LIB_VERSION_AGE@
101 #define SP_LIB_VERSION_STRING "@SP_LIB_VERSION@"
102
103 /** Return values. */
104 enum sp_return {
105         /** Operation completed successfully. */
106         SP_OK = 0,
107         /** Invalid arguments were passed to the function. */
108         SP_ERR_ARG = -1,
109         /** A system error occured while executing the operation. */
110         SP_ERR_FAIL = -2,
111         /** A memory allocation failed while executing the operation. */
112         SP_ERR_MEM = -3,
113         /** The requested operation is not supported by this system or device. */
114         SP_ERR_SUPP = -4,
115 };
116
117 /** Port access modes. */
118 enum sp_mode {
119         /** Open port for read access. */
120         SP_MODE_READ = 1,
121         /** Open port for write access. */
122         SP_MODE_WRITE = 2,
123         /** Open port in non-blocking mode. */
124         SP_MODE_NONBLOCK = 4,
125 };
126
127 /** Buffer selection. */
128 enum sp_buffer {
129         /** Input buffer. */
130         SP_BUF_INPUT = 1,
131         /** Output buffer. */
132         SP_BUF_OUTPUT = 2,
133         /** Both buffers. */
134         SP_BUF_BOTH = 3,
135 };
136
137 /** Parity settings. */
138 enum sp_parity {
139         /** Special value to indicate setting should be left alone. */
140         SP_PARITY_INVALID = -1,
141         /** No parity. */
142         SP_PARITY_NONE = 0,
143         /** Odd parity. */
144         SP_PARITY_ODD = 1,
145         /** Even parity. */
146         SP_PARITY_EVEN = 2,
147 };
148
149 /** RTS pin behaviour. */
150 enum sp_rts {
151         /** Special value to indicate setting should be left alone. */
152         SP_RTS_INVALID = -1,
153         /** RTS off. */
154         SP_RTS_OFF = 0,
155         /** RTS on. */
156         SP_RTS_ON = 1,
157         /** RTS used for flow control. */
158         SP_RTS_FLOW_CONTROL = 2,
159 };
160
161 /** CTS pin behaviour. */
162 enum sp_cts {
163         /** Special value to indicate setting should be left alone. */
164         SP_CTS_INVALID = -1,
165         /** CTS ignored. */
166         SP_CTS_IGNORE = 0,
167         /** CTS used for flow control. */
168         SP_CTS_FLOW_CONTROL = 1,
169 };
170
171 /** DTR pin behaviour. */
172 enum sp_dtr {
173         /** Special value to indicate setting should be left alone. */
174         SP_DTR_INVALID = -1,
175         /** DTR off. */
176         SP_DTR_OFF = 0,
177         /** DTR on. */
178         SP_DTR_ON = 1,
179         /** DTR used for flow control. */
180         SP_DTR_FLOW_CONTROL = 2,
181 };
182
183 /** DSR pin behaviour. */
184 enum sp_dsr {
185         /** Special value to indicate setting should be left alone. */
186         SP_DSR_INVALID = -1,
187         /** DSR ignored. */
188         SP_DSR_IGNORE = 0,
189         /** DSR used for flow control. */
190         SP_DSR_FLOW_CONTROL = 1,
191 };
192
193 /** XON/XOFF flow control behaviour. */
194 enum sp_xonxoff {
195         /** Special value to indicate setting should be left alone. */
196         SP_XONXOFF_INVALID = -1,
197         /** XON/XOFF disabled. */
198         SP_XONXOFF_DISABLED = 0,
199         /** XON/XOFF enabled for input only. */
200         SP_XONXOFF_IN = 1,
201         /** XON/XOFF enabled for output only. */
202         SP_XONXOFF_OUT = 2,
203         /** XON/XOFF enabled for input and output. */
204         SP_XONXOFF_INOUT = 3,
205 };
206
207 /** Standard flow control combinations. */
208 enum sp_flowcontrol {
209         /** No flow control. */
210         SP_FLOWCONTROL_NONE = 0,
211         /** Software flow control using XON/XOFF characters. */
212         SP_FLOWCONTROL_XONXOFF = 1,
213         /** Hardware flow control using RTS/CTS signals. */
214         SP_FLOWCONTROL_RTSCTS = 2,
215         /** Hardware flow control using DTR/DSR signals. */
216         SP_FLOWCONTROL_DTRDSR = 3,
217 };
218
219 /** Input signals. */
220 enum sp_signal {
221         /** Clear to send. */
222         SP_SIG_CTS = 1,
223         /** Data set ready. */
224         SP_SIG_DSR = 2,
225         /** Data carrier detect. */
226         SP_SIG_DCD = 4,
227         /** Ring indicator. */
228         SP_SIG_RI = 8,
229 };
230
231 /** A serial port. */
232 struct sp_port;
233
234 /** Configuration for a serial port. */
235 struct sp_port_config {
236         /** Baud rate in bits per second. */
237         int baudrate;
238         /** Number of data bits to use. Valid values are 5 to 8. */
239         int bits;
240         /** Parity setting to use. */
241         enum sp_parity parity;
242         /** Number of stop bits to use (1 or 2). */
243         int stopbits;
244         /** RTS pin mode. */
245         enum sp_rts rts;
246         /** CTS pin mode. */
247         enum sp_cts cts;
248         /** DTR pin mode. */
249         enum sp_dtr dtr;
250         /** DSR pin mode. */
251         enum sp_dsr dsr;
252         /** XON/XOFF flow control mode. */
253         enum sp_xonxoff xon_xoff;
254 };
255
256 /**
257 @defgroup Enumeration Port enumeration
258 @{
259 */
260
261 /**
262  * Obtain a pointer to a new sp_port structure representing the named port.
263  *
264  * The user should allocate a variable of type "struct sp_port *" and pass a
265  * pointer to this to receive the result.
266  *
267  * The result should be freed after use by calling sp_free_port().
268  *
269  * If any error is returned, the variable pointed to by port_ptr will be set
270  * to NULL. Otherwise, it will be set to point to the newly allocated port.
271  *
272  * @return SP_OK upon success, a negative error code otherwise.
273  */
274 enum sp_return sp_get_port_by_name(const char *portname, struct sp_port **port_ptr);
275
276 /**
277  * Free a port structure obtained from sp_get_port_by_name() or sp_copy_port().
278  */
279 void sp_free_port(struct sp_port *port);
280
281 /**
282  * List the serial ports available on the system.
283  *
284  * The result obtained is an array of pointers to sp_port structures,
285  * terminated by a NULL. The user should allocate a variable of type
286  * "struct sp_port **" and pass a pointer to this to receive the result.
287  *
288  * The result should be freed after use by calling sp_free_port_list().
289  * If a port from the list is to be used after freeing the list, it must be
290  * copied first using sp_copy_port().
291  *
292  * If any error is returned, the variable pointed to by list_ptr will be set
293  * to NULL. Otherwise, it will be set to point to the newly allocated array.
294  *
295  * @return SP_OK upon success, a negative error code otherwise.
296  */
297 enum sp_return sp_list_ports(struct sp_port ***list_ptr);
298
299 /**
300  * Make a new copy of a sp_port structure.
301  *
302  * The user should allocate a variable of type "struct sp_port *" and pass a
303  * pointer to this to receive the result.
304  *
305  * The copy should be freed after use by calling sp_free_port().
306  *
307  * If any error is returned, the variable pointed to by copy_ptr will be set
308  * to NULL. Otherwise, it will be set to point to the newly allocated copy.
309  *
310  * @return SP_OK upon success, a negative error code otherwise.
311  */
312 enum sp_return sp_copy_port(const struct sp_port *port, struct sp_port **copy_ptr);
313
314 /**
315  * Free a port list obtained from sp_list_ports().
316  *
317  * This will also free all the sp_port structures referred to from the list;
318  * any that are to be retained must be copied first using sp_copy_port().
319  */
320 void sp_free_port_list(struct sp_port **ports);
321
322 /**
323  * @}
324  * @defgroup Ports Opening, closing and querying ports
325  * @{
326  */
327
328 /**
329  * Open the specified serial port.
330  *
331  * @param port Pointer to port structure.
332  * @param flags Flags to use when opening the serial port.
333  *
334  * @return SP_OK upon success, a negative error code otherwise.
335  */
336 enum sp_return sp_open(struct sp_port *port, enum sp_mode flags);
337
338 /**
339  * Close the specified serial port.
340  *
341  * @return SP_OK upon success, a negative error code otherwise.
342  */
343 enum sp_return sp_close(struct sp_port *port);
344
345 /**
346  * Get the name of a port.
347  *
348  * The name returned is whatever is normally used to refer to a port on the
349  * current operating system; e.g. for Windows it will usually be a "COMn"
350  * device name, and for Unix it will be a device path beginning with "/dev/".
351  *
352  * @param port Pointer to port structure.
353  *
354  * @return The port name, or NULL if an invalid port is passed. The name
355  * string is part of the port structure and may not be used after the
356  * port structure has been freed.
357  */
358 char *sp_get_port_name(const struct sp_port *port);
359
360 /**
361  * Get the operating system handle for a port.
362  *
363  * The type of the handle depends on the operating system. On Unix based
364  * systems, the handle is a file descriptor of type "int". On Windows, the
365  * handle is of type "HANDLE". The user should allocate a variable of the
366  * appropriate type and pass a pointer to this to receive the result.
367  *
368  * To obtain a valid handle, the port must first be opened by calling
369  * sp_open() using the same port structure.
370  *
371  * After the port is closed or the port structure freed, the handle may
372  * no longer be valid.
373  *
374  * @warning This feature is provided so that programs may make use of
375  *          OS-specific functionality where desired. Doing so obviously
376  *          comes at a cost in portability. It also cannot be guaranteed
377  *          that direct usage of the OS handle will not conflict with the
378  *          library's own usage of the port. Be careful.
379  *
380  * @return SP_OK upon success, a negative error code otherwise.
381  */
382 enum sp_return sp_get_port_handle(const struct sp_port *port, void *result_ptr);
383
384 /**
385  * @}
386  * @defgroup Configuration Setting port parameters
387  * @{
388  */
389
390 /**
391  * Get the current configuration of the specified serial port.
392  *
393  * The user should allocate a struct sp_port_config, then pass a pointer to it
394  * as the config parameter. The struct will be populated with the port
395  * configuration.
396  *
397  * Any setting that is in a state not recognised or supported by
398  * libserialport will have its value set to -1 in the struct.
399  *
400  * @return SP_OK upon success, a negative error code otherwise.
401  */
402 enum sp_return sp_get_config(struct sp_port *port, struct sp_port_config *config);
403
404 /**
405  * Set the configuration for the specified serial port.
406  *
407  * The user should populate a struct sp_port_config, then pass a pointer to it
408  * as the config parameter.
409  *
410  * To retain the current value of any setting, set that field to -1.
411  *
412  * @return SP_OK upon success, a negative error code otherwise.
413  */
414 enum sp_return sp_set_config(struct sp_port *port, const struct sp_port_config *config);
415
416 /**
417  * Set the baud rate for the specified serial port.
418  *
419  * @param port Pointer to port structure.
420  * @param baudrate Baud rate in bits per second.
421  *
422  * @return SP_OK upon success, a negative error code otherwise.
423  */
424 enum sp_return sp_set_baudrate(struct sp_port *port, int baudrate);
425
426 /**
427  * Set the number of data bits for the specified serial port.
428  *
429  * @param port Pointer to port structure.
430  * @param bits Number of data bits to use. Valid values are 5 to 8.
431  *
432  * @return SP_OK upon success, a negative error code otherwise.
433  */
434 enum sp_return sp_set_bits(struct sp_port *port, int bits);
435
436 /**
437  * Set the parity for the specified serial port.
438  *
439  * @param port Pointer to port structure.
440  * @param parity Parity setting to use.
441  *
442  * @return SP_OK upon success, a negative error code otherwise.
443  */
444 enum sp_return sp_set_parity(struct sp_port *port, enum sp_parity parity);
445
446 /**
447  * Set the number of stop bits for the specified port.
448  *
449  * @param port Pointer to port structure.
450  * @param stopbits Number of stop bits to use (1 or 2).
451  *
452  * @return SP_OK upon success, a negative error code otherwise.
453  */
454 enum sp_return sp_set_stopbits(struct sp_port *port, int stopbits);
455
456 /**
457  * Set the flow control type for the specified serial port.
458  *
459  * This function is a wrapper that sets the RTS, CTS, DTR, DSR and
460  * XON/XOFF settings as necessary for the specified flow control
461  * type. For more fine-grained control of these settings, use their
462  * individual configuration functions or the sp_set_config() function.
463  *
464  * @param port Pointer to port structure.
465  * @param flowcontrol Flow control setting to use.
466  *
467  * @return SP_OK upon success, a negative error code otherwise.
468  */
469 enum sp_return sp_set_flowcontrol(struct sp_port *port, enum sp_flowcontrol flowcontrol);
470
471 /**
472  * Set the RTS pin behaviour for the specified port.
473  *
474  * @param port Pointer to port structure.
475  * @param rts RTS pin mode.
476  *
477  * @return SP_OK upon success, a negative error code otherwise.
478  */
479 enum sp_return sp_set_rts(struct sp_port *port, enum sp_rts rts);
480
481 /**
482  * Set the CTS pin behaviour for the specified port.
483  *
484  * @param port Pointer to port structure.
485  * @param cts CTS pin mode.
486  *
487  * @return SP_OK upon success, a negative error code otherwise.
488  */
489 enum sp_return sp_set_cts(struct sp_port *port, enum sp_cts cts);
490
491 /**
492  * Set the DTR pin behaviour for the specified port.
493  *
494  * @param port Pointer to port structure.
495  * @param dtr DTR pin mode.
496  *
497  * @return SP_OK upon success, a negative error code otherwise.
498  */
499 enum sp_return sp_set_dtr(struct sp_port *port, enum sp_dtr dtr);
500
501 /**
502  * Set the RTS pin behaviour for the specified port.
503  *
504  * @param port Pointer to port structure.
505  * @param dsr DSR pin mode.
506  *
507  * @return SP_OK upon success, a negative error code otherwise.
508  */
509 enum sp_return sp_set_dsr(struct sp_port *port, enum sp_dsr dsr);
510
511 /**
512  * Configure XON/XOFF flow control for the specified port.
513  *
514  * @param port Pointer to port structure.
515  * @param xon_xoff XON/XOFF flow control mode.
516  *
517  * @return SP_OK upon success, a negative error code otherwise.
518  */
519 enum sp_return sp_set_xon_xoff(struct sp_port *port, enum sp_xonxoff xon_xoff);
520
521 /**
522  * @}
523  * @defgroup Data Reading, writing, and flushing data
524  * @{
525 */
526
527 /**
528  * Read bytes from the specified serial port.
529  *
530  * Note that this function may return after reading less than the specified
531  * number of bytes; it is the user's responsibility to iterate as necessary
532  * in this case.
533  *
534  * @param port Pointer to port structure.
535  * @param buf Buffer in which to store the bytes read.
536  * @param count Maximum number of bytes to read.
537  *
538  * @return The number of bytes read on success, or a negative error code.
539  */
540 enum sp_return sp_read(struct sp_port *port, void *buf, size_t count);
541
542 /**
543  * Write bytes to the specified serial port.
544  *
545  * Note that this function may return after writing less than the specified
546  * number of bytes; it is the user's responsibility to iterate as necessary
547  * in this case.
548  *
549  * @param port Pointer to port structure.
550  * @param buf Buffer containing the bytes to write.
551  * @param count Maximum number of bytes to write.
552  *
553  * @return The number of bytes written on success, or a negative error code.
554  */
555 enum sp_return sp_write(struct sp_port *port, const void *buf, size_t count);
556
557 /**
558  * Flush serial port buffers. Data in the selected buffer(s) is discarded.
559  *
560  * @param port Pointer to port structure.
561  * @param buffers Which buffer(s) to flush.
562  *
563  * @return SP_OK upon success, a negative error code otherwise.
564  */
565 enum sp_return sp_flush(struct sp_port *port, enum sp_buffer buffers);
566
567 /**
568  * Wait for buffered data to be transmitted.
569  *
570  * @param port Pointer to port structure.
571  *
572  * @return SP_OK upon success, a negative error code otherwise.
573  */
574 enum sp_return sp_drain(struct sp_port *port);
575
576 /**
577  * @}
578  * @defgroup Signals Port signalling operations
579  * @{
580  */
581
582 /**
583  * Gets the status of the control signals for the specified port.
584  *
585  * The user should allocate a variable of type "enum sp_signal" and pass a
586  * pointer to this variable to receive the result. The result is a bitmask
587  * in which individual signals can be checked by bitwise OR with values of
588  * the sp_signal enum.
589  *
590  * @param port Pointer to port structure.
591  * @param signals Pointer to variable to receive result.
592  *
593  * @return SP_OK upon success, a negative error code otherwise.
594  */
595 enum sp_return sp_get_signals(struct sp_port *port, enum sp_signal *signals);
596
597 /**
598  * Put the port transmit line into the break state.
599  *
600  * @param port Pointer to port structure.
601  *
602  * @return SP_OK upon success, a negative error code otherwise.
603  */
604 enum sp_return sp_start_break(struct sp_port *port);
605
606 /**
607  * Take the port transmit line out of the break state.
608  *
609  * @param port Pointer to port structure.
610  *
611  * @return SP_OK upon success, a negative error code otherwise.
612  */
613 enum sp_return sp_end_break(struct sp_port *port);
614
615 /**
616  * @}
617  * @defgroup Errors Obtaining error information
618  * @{
619 */
620
621 /**
622  * Get the error code for a failed operation.
623  *
624  * In order to obtain the correct result, this function should be called
625  * straight after the failure, before executing any other system operations.
626  *
627  * @return The system's numeric code for the error that caused the last
628  *         operation to fail.
629  */
630 int sp_last_error_code(void);
631
632 /**
633  * Get the error message for a failed operation.
634  *
635  * In order to obtain the correct result, this function should be called
636  * straight after the failure, before executing other system operations.
637  *
638  * @return The system's message for the error that caused the last
639  *         operation to fail. This string may be allocated by the function,
640  *         and should be freed after use by calling sp_free_error_message().
641  */
642 char *sp_last_error_message(void);
643
644 /**
645  * Free an error message returned by sp_last_error_message().
646  */
647 void sp_free_error_message(char *message);
648
649 /**
650  * Set the handler function for library debugging messages.
651  *
652  * Debugging messages are generated by the library during each operation,
653  * to help in diagnosing problems. The handler will be called for each
654  * message. The handler can be set to NULL to ignore all debug messages.
655  *
656  * The handler function should accept a format string and variable length
657  * argument list, in the same manner as e.g. printf().
658  *
659  * The default handler is sp_default_debug_handler().
660  */
661 void sp_set_debug_handler(void (*handler)(const char *format, ...));
662
663 /**
664  * Default handler function for library debugging messages.
665  *
666  * This function prints debug messages to the standard error stream if the
667  * environment variable LIBSERIALPORT_DEBUG is set. Otherwise, they are
668  * ignored.
669  */
670 void sp_default_debug_handler(const char *format, ...);
671
672 /** @} */
673
674 #ifdef __cplusplus
675 }
676 #endif
677
678 #endif