分类： 系统运维
2009-09-08 16:00:28
---- 在实验室和工业应用中，串口是常用的计算机与外部串行设备之间的数据传输通道，由于串行通信方便易行，所以应用广泛。依据不同的条件实现对串口的灵活编程控制是我们所需要的。
---- 在光学镜片镀膜工艺中，用单片机进行多路温度数据采集控制，采集结果以串行方式进入主机，每隔10S向主机发送一次采样数据，主机向单片机发送相关的控制命令，实现串行数据接收，处理，记录，显示，实时绘制曲线。串行通信程序开发环境为 VC++ 6.0。
---- Windows下串行通信
---- 与以往DOS下串行通信程序不同的是，Windows不提倡应用程序直接控制硬件，而是通过Windows操作系统提供的设备驱动程序来进行数据传递。串行口在Win 32中是作为文件来进行处理的，而不是直接对端口进行操作，对于串行通信，Win 32 提供了相应的文件I/O函数与通信函数，通过了解这些函数的使用，可以编制出符合不同需要的通信程序。与通信设备相关的结构有COMMCONFIG ，COMMPROP，COMMTIMEOUTS，COMSTAT，DCB，MODEMDEVCAPS，MODEMSETTINGS共7个，与通信有关的Windows API函数共有26个，详细说明可参考MSDN帮助文件。以下将结合实例，给出实现串行通信的三种方法。
---- 实现串行通信的三种方法
---- 方法一：使用VC++提供的串行通信控件MSComm 首先，在对话框中创建通信控件，若Control工具栏中缺少该控件，可通过菜单Project --> Add to Project --> Components and Control插入即可，再将该控件从工具箱中拉到对话框中。此时，你只需要关心控件提供的对 Windows 通讯驱动程序的 API 函数的接口。换句话说，只需要设置和监视MSComm控件的属性和事件。
---- 在ClassWizard中为新创建的通信控件定义成员对象（CMSComm m_Serial），通过该对象便可以对串口属性进行设置，MSComm 控件共有27个属性，这里只介绍其中几个常用属性：
---- CommPort 设置并返回通讯端口号，缺省为COM1。
---- Settings 以字符串的形式设置并返回波特率、奇偶校验、数据位、停止位。
---- PortOpen 设置并返回通讯端口的状态，也可以打开和关闭端口。
---- Input 从接收缓冲区返回和删除字符。
---- Output 向发送缓冲区写一个字符串。
---- InputLen 设置每次Input读入的字符个数，缺省值为0，表明读取接收缓冲 区中的全部内容。
---- InBufferCount 返回接收缓冲区中已接收到的字符数，将其置0可以清除接收缓 冲区。
---- InputMode 定义Input属性获取数据的方式（为0：文本方式；为1：二进制方式）。
---- RThreshold 和 SThreshold 属性，表示在 OnComm 事件发生之前，接收缓冲区或发送缓冲区中可以接收的字符数。
---- 以下是通过设置控件属性对串口进行初始化的实例：
BOOL CSampleDlg:: PortOpen()
{
BOOL m_Opened;
......
m_Serial.SetCommPort(2); // 指定串口号
m_Serial.SetSettings("4800,N,8,1"); // 通信参数设置
m_Serial.SetInBufferSize(1024); // 指定接收缓冲区大小
m_Serial.SetInBufferCount(0); // 清空接收缓冲区
m_Serial.InputMode(1); // 设置数据获取方式
m_Serial.SetInputLen(0); // 设置读取方式
m_Opened=m_Serail.SetPortOpen(1); // 打开指定的串口
return m_Opened;
}
---- 打开所需串口后，需要考虑串口通信的时机。在接收或发送数据过程中，可能需要监视并响应一些事件和错误，所以事件驱动是处理串行端口交互作用的一种非常有效的方法。使用 OnComm 事件和 CommEvent 属性捕捉并检查通讯事件和错误的值。发生通讯事件或错误时，将触发 OnComm 事件，CommEvent 属性的值将被改变，应用程序检查 CommEvent 属性值并作出相应的反应。在程序中用ClassWizard为CMSComm控件添加OnComm消息处理函数：
void CSampleDlg::OnComm()
{
......
switch(m_Serial.GetCommEvent())
{
case 2:
// 串行口数据接收，处理；
}
}
---- 方法二：在单线程中实现自定义的串口通信类
---- 串口的操作可以有两种操作方式：同步操作方式和重叠操作方式（又称为异步操作方式）。同步操作时，API函数会阻塞直到操作完成以后才能返回（在多线程方式中，虽然不会阻塞主线程，但是仍然会阻塞监听线程）；而重叠操作方式，API函数会立即返回，操作在后台进行，避免线程的阻塞。
无论那种操作方式，一般都通过四个步骤来完成：
（1） 打开串口
（2） 配置串口
（3） 读写串口
（4） 关闭串口
（1）
Win32系统把文件的概念进行了扩展。无论是文件、通信设备、命名管道、邮件槽、磁盘、还是控制台，都是用API函数CreateFile来打开或创建的。该函数的原型为：
HANDLE CreateFile( LPCTSTR lpFileName,
DWORD dwDesiredAccess,
DWORD dwShareMode,
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes,
DWORD dwCreationDistribution,
DWORD dwFlagsAndAttributes,
HANDLE hTemplateFile);
同步I/O方式打开串口的示例代码：
HANDLE hCom; //全局变量，串口句柄
hCom=CreateFile("COM1",//COM1口
GENERIC_READ|GENERIC_WRITE, //允许读和写
0, //独占方式
NULL,
OPEN_EXISTING, //打开而不是创建
0, //同步方式
NULL);
if(hCom==(HANDLE)-1)
{
AfxMessageBox("打开COM失败!");
return FALSE;
}
return TRUE;
重叠I/O打开串口的示例代码：
HANDLE hCom; //全局变量，串口句柄
hCom =CreateFile("COM1", //COM1口
GENERIC_READ|GENERIC_WRITE, //允许读和写
0, //独占方式
NULL,
OPEN_EXISTING, //打开而不是创建
FILE_ATTRIBUTE_NORMAL|FILE_FLAG_OVERLAPPED, //重叠方式
NULL);
if(hCom ==INVALID_HANDLE_VALUE)
{
AfxMessageBox("打开COM失败!");
return FALSE;
}
return TRUE;
（2）、
在打开通讯设备句柄后，常常需要对串口进行一些初始化配置工作。这需要通过一个DCB结构来进行。DCB结构包含了诸如波特率、数据位数、奇偶校验和停止位数等信息。在查询或配置串口的属性时，都要用DCB结构来作为缓冲区。
一般用CreateFile打开串口后，可以调用GetCommState函数来获取串口的初始配置。要修改串口的配置，应该先修改DCB结构，然后再调用SetCommState函数设置串口。
DCB结构包含了串口的各项参数设置，下面仅介绍几个该结构常用的变量：
typedef struct _DCB{
………
//波特率，指定通信设备的传输速率。这个成员可以是实际波特率值或者下面的常量值之一：
DWORD BaudRate;
CBR_110，CBR_300，CBR_600，CBR_1200，CBR_2400，CBR_4800，CBR_9600，CBR_19200， CBR_38400，
CBR_56000， CBR_57600， CBR_115200， CBR_128000， CBR_256000， CBR_14400
DWORD fParity; // 指定奇偶校验使能。若此成员为1，允许奇偶校验检查
…
BYTE ByteSize; // 通信字节位数，4—8
BYTE Parity; //指定奇偶校验方法。此成员可以有下列值：
EVENPARITY 偶校验 NOPARITY 无校验
MARKPARITY 标记校验 ODDPARITY 奇校验
BYTE StopBits; //指定停止位的位数。此成员可以有下列值：
ONESTOPBIT 1位停止位 TWOSTOPBITS 2位停止位
ONE5STOPBITS 1.5位停止位
………
} DCB;
winbase.h文件中定义了以上用到的常量。如下：
#define NOPARITY 0
#define ODDPARITY 1
#define EVENPARITY 2
#define ONESTOPBIT 0
#define ONE5STOPBITS 1
#define TWOSTOPBITS 2
#define CBR_110 110
#define CBR_300 300
#define CBR_600 600
#define CBR_1200 1200
#define CBR_2400 2400
#define CBR_4800 4800
#define CBR_9600 9600
#define CBR_14400 14400
#define CBR_19200 19200
#define CBR_38400 38400
#define CBR_56000 56000
#define CBR_57600 57600
#define CBR_115200 115200
#define CBR_128000 128000
#define CBR_256000 256000
GetCommState函数可以获得COM口的设备控制块，从而获得相关参数：
BOOL GetCommState( HANDLE hFile, //标识通讯端口的句柄 LPDCB lpDCB //指向一个设备控制块（DCB结构）的指针 ); SetCommState函数设置COM口的设备控制块： BOOL SetCommState( HANDLE hFile, LPDCB lpDCB );
除了在BCD中的设置外，程序一般还需要设置I/O缓冲区的大小和超时。Windows用I/O缓冲区来暂存串口输入和输出的数据。如果通信的速率较高，则应该设置较大的缓冲区。调用SetupComm函数可以设置串行口的输入和输出缓冲区的大小。
BOOL SetupComm(
HANDLE hFile, // 通信设备的句柄
DWORD dwInQueue, // 输入缓冲区的大小（字节数）
DWORD dwOutQueue // 输出缓冲区的大小（字节数）
);
在用ReadFile和WriteFile读写串行口时，需要考虑超时问题。超时的作用是在指定的时间内没有读入或发送指定数量的字符，ReadFile或WriteFile的操作仍然会结束。
要查询当前的超时设置应调用GetCommTimeouts函数，该函数会填充一个COMMTIMEOUTS结构。调用SetCommTimeouts可以用某一个COMMTIMEOUTS结构的内容来设置超时。
读写串口的超时有两种：间隔超时和总超时。间隔超时是指在接收时两个字符之间的最大时延。总超时是指读写操作总共花费的最大时间。写操作只支持总超时，而读操作两种超时均支持。用COMMTIMEOUTS结构可以规定读写操作的超时。
COMMTIMEOUTS结构的定义为：
typedef struct _COMMTIMEOUTS {
DWORD ReadIntervalTimeout; //读间隔超时
DWORD ReadTotalTimeoutMultiplier; //读时间系数
DWORD ReadTotalTimeoutConstant; //读时间常量
DWORD WriteTotalTimeoutMultiplier; // 写时间系数
DWORD WriteTotalTimeoutConstant; //写时间常量
} COMMTIMEOUTS,*LPCOMMTIMEOUTS;
COMMTIMEOUTS结构的成员都以毫秒为单位。总超时的计算公式是：
总超时＝时间系数×要求读/写的字符数＋时间常量
例如，要读入10个字符，那么读操作的总超时的计算公式为：
读总超时＝ReadTotalTimeoutMultiplier×10＋ReadTotalTimeoutConstant
可以看出：间隔超时和总超时的设置是不相关的，这可以方便通信程序灵活地设置各种超时。
如果所有写超时参数均为0，那么就不使用写超时。如果ReadIntervalTimeout为0，那么就不使用读间隔超时。如果ReadTotalTimeoutMultiplier 和 ReadTotalTimeoutConstant 都为0，则不使用读总超时。如果读间隔超时被设置成MAXDWORD并且读时间系数和读时间常量都为0，那么在读一次输入缓冲区的内容后读操作就立即返回，而不管是否读入了要求的字符。
在用重叠方式读写串口时，虽然ReadFile和WriteFile在完成操作以前就可能返回，但超时仍然是起作用的。在这种情况下，超时规定的是操作的完成时间，而不是ReadFile和WriteFile的返回时间。
配置串口的示例代码：
SetupComm(hCom,1024,1024); //输入缓冲区和输出缓冲区的大小都是1024 COMMTIMEOUTS TimeOuts; //设定读超时 TimeOuts.ReadIntervalTimeout=1000; TimeOuts.ReadTotalTimeoutMultiplier=500; TimeOuts.ReadTotalTimeoutConstant=5000; //设定写超时 TimeOuts.WriteTotalTimeoutMultiplier=500; TimeOuts.WriteTotalTimeoutConstant=2000; SetCommTimeouts(hCom,&TimeOuts); //设置超时 DCB dcb; GetCommState(hCom,&dcb); dcb.BaudRate=9600; //波特率为9600 dcb.ByteSize=8; //每个字节有8位 dcb.Parity=NOPARITY; //无奇偶校验位 dcb.StopBits=TWOSTOPBITS; //两个停止位 SetCommState(hCom,&dcb); PurgeComm(hCom,PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR);
在读写串口之前，还要用PurgeComm()函数清空缓冲区，该函数原型：
BOOL PurgeComm(
HANDLE hFile, //串口句柄
DWORD dwFlags // 需要完成的操作
);
参数dwFlags指定要完成的操作，可以是下列值的组合：
PURGE_TXABORT 中断所有写操作并立即返回，即使写操作还没有完成。 PURGE_RXABORT 中断所有读操作并立即返回，即使读操作还没有完成。 PURGE_TXCLEAR 清除输出缓冲区 PURGE_RXCLEAR 清除输入缓冲区
若对端口数据的响应时间要求较严格，可采用事件驱动I/O读写，Windows定义了9种串口通信事件，较常用的有：---- EV_RXCHAR: 接收到一个字节，并放入输入缓冲区。
---- EV_TXEMPTY: 输出缓冲区中的最后一个字符发送出去。
---- EV_RXFLAG: 接收到事件字符(DCB结构中EvtChar成员)，放入输入缓冲区。
----
在用SetCommMask()指定了有用的事件后，应用程序可调用WaitCommEvent()来等待事件的发生。SetCommMask(hComm,0)可使WaitCommEvent()中止。
（3）、
我们使用ReadFile和WriteFile读写串口，下面是两个函数的声明：
BOOL ReadFile(
HANDLE hFile, //串口的句柄
// 读入的数据存储的地址，
// 即读入的数据将存储在以该指针的值为首地址的一片内存区
LPVOID lpBuffer,
DWORD nNumberOfBytesToRead, // 要读入的数据的字节数
// 指向一个DWORD数值，该数值返回读操作实际读入的字节数
LPDWORD lpNumberOfBytesRead,
// 重叠操作时，该参数指向一个OVERLAPPED结构，同步操作时，该参数为NULL。
LPOVERLAPPED lpOverlapped
);
BOOL WriteFile(
HANDLE hFile, //串口的句柄
// 写入的数据存储的地址，
// 即以该指针的值为首地址的nNumberOfBytesToWrite
// 个字节的数据将要写入串口的发送数据缓冲区。
LPCVOID lpBuffer,
DWORD nNumberOfBytesToWrite, //要写入的数据的字节数
// 指向指向一个DWORD数值，该数值返回实际写入的字节数
LPDWORD lpNumberOfBytesWritten,
// 重叠操作时，该参数指向一个OVERLAPPED结构，
// 同步操作时，该参数为NULL。
LPOVERLAPPED lpOverlapped
);
在用ReadFile和WriteFile读写串口时，既可以同步执行，也可以重叠执行。在同步执行时，函数直到操作完成后才返回。这意味着同步执行时线程会被阻塞，从而导致效率下降。在重叠执行时，即使操作还未完成，这两个函数也会立即返回，费时的I/O操作在后台进行。
ReadFile和WriteFile函数是同步还是异步由CreateFile函数决定，如果在调用CreateFile创建句柄时指定了FILE_FLAG_OVERLAPPED标志，那么调用ReadFile和WriteFile对该句柄进行的操作就应该是重叠的；如果未指定重叠标志，则读写操作应该是同步的。ReadFile和WriteFile函数的同步或者异步应该和CreateFile函数相一致。
ReadFile函数只要在串口输入缓冲区中读入指定数量的字符，就算完成操作。而WriteFile函数不但要把指定数量的字符拷入到输出缓冲区，而且要等这些字符从串行口送出去后才算完成操作。
如果操作成功，这两个函数都返回TRUE。需要注意的是，当ReadFile和WriteFile返回FALSE时，不一定就是操作失败，线程应该调用GetLastError函数分析返回的结果。例如，在重叠操作时如果操作还未完成函数就返回，那么函数就返回FALSE，而且GetLastError函数返回ERROR_IO_PENDING。这说明重叠操作还未完成。
同步方式读写串口比较简单，下面先例举同步方式读写串口的代码：
//同步读串口
char str[100];
DWORD wCount;//读取的字节数
BOOL bReadStat;
bReadStat=ReadFile(hCom,str,100,&wCount,NULL);
if(!bReadStat)
{
AfxMessageBox("读串口失败!");
return FALSE;
}
return TRUE;
//同步写串口
char lpOutBuffer[100];
DWORD dwBytesWrite=100;
COMSTAT ComStat;
DWORD dwErrorFlags;
BOOL bWriteStat;
ClearCommError(hCom,&dwErrorFlags,&ComStat);
bWriteStat=WriteFile(hCom,lpOutBuffer,dwBytesWrite,& dwBytesWrite,NULL);
if(!bWriteStat)
{
AfxMessageBox("写串口失败!");
}
PurgeComm(hCom, PURGE_TXABORT|
PURGE_RXABORT|PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR);
在重叠操作时,操作还未完成函数就返回。
重叠I/O非常灵活，它也可以实现阻塞（例如我们可以设置一定要读取到一个数据才能进行到下一步操作）。有两种方法可以等待操作完成：一种方法是用象WaitForSingleObject这样的等待函数来等待OVERLAPPED结构的hEvent成员；另一种方法是调用GetOverlappedResult函数等待，后面将演示说明。
下面我们先简单说一下OVERLAPPED结构和GetOverlappedResult函数：
OVERLAPPED结构
OVERLAPPED结构包含了重叠I/O的一些信息，定义如下：
typedef struct _OVERLAPPED { // o
DWORD Internal;
DWORD InternalHigh;
DWORD Offset;
DWORD OffsetHigh;
HANDLE hEvent;
} OVERLAPPED;
在使用ReadFile和WriteFile重叠操作时，线程需要创建OVERLAPPED结构以供这两个函数使用。线程通过OVERLAPPED结构获得当前的操作状态，该结构最重要的成员是hEvent。hEvent是读写事件。当串口使用异步通讯时，函数返回时操作可能还没有完成，程序可以通过检查该事件得知是否读写完毕。
当调用ReadFile, WriteFile 函数的时候，该成员会自动被置为无信号状态；当重叠操作完成后，该成员变量会自动被置为有信号状态。
GetOverlappedResult函数
BOOL GetOverlappedResult(
HANDLE hFile, // 串口的句柄
// 指向重叠操作开始时指定的OVERLAPPED结构
LPOVERLAPPED lpOverlapped,
// 指向一个32位变量，该变量的值返回实际读写操作传输的字节数。
LPDWORD lpNumberOfBytesTransferred,
// 该参数用于指定函数是否一直等到重叠操作结束。
// 如果该参数为TRUE，函数直到操作结束才返回。
// 如果该参数为FALSE，函数直接返回，这时如果操作没有完成，
// 通过调用GetLastError()函数会返回ERROR_IO_INCOMPLETE。
BOOL bWait
);
该函数返回重叠操作的结果，用来判断异步操作是否完成，它是通过判断OVERLAPPED结构中的hEvent是否被置位来实现的。
异步读串口的示例代码：
char lpInBuffer[1024];
DWORD dwBytesRead=1024;
COMSTAT ComStat;
DWORD dwErrorFlags;
OVERLAPPED m_osRead;
memset(&m_osRead,0,sizeof(OVERLAPPED));
m_osRead.hEvent=CreateEvent(NULL,TRUE,FALSE,NULL);
ClearCommError(hCom,&dwErrorFlags,&ComStat);
dwBytesRead=min(dwBytesRead,(DWORD)ComStat.cbInQue);
if(!dwBytesRead)
return FALSE;
BOOL bReadStatus;
bReadStatus=ReadFile(hCom,lpInBuffer,
dwBytesRead,&dwBytesRead,&m_osRead);
if(!bReadStatus) //如果ReadFile函数返回FALSE
{
if(GetLastError()==ERROR_IO_PENDING)
//GetLastError()函数返回ERROR_IO_PENDING,表明串口正在进行读操作
{
WaitForSingleObject(m_osRead.hEvent,2000);
//使用WaitForSingleObject函数等待，直到读操作完成或延时已达到2秒钟
//当串口读操作进行完毕后，m_osRead的hEvent事件会变为有信号
PurgeComm(hCom, PURGE_TXABORT|
PURGE_RXABORT|PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR);
return dwBytesRead;
}
return 0;
}
PurgeComm(hCom, PURGE_TXABORT|
PURGE_RXABORT|PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR);
return dwBytesRead;
对以上代码再作简要说明：在使用ReadFile 函数进行读操作前，应先使用ClearCommError函数清除错误。ClearCommError函数的原型如下：
BOOL ClearCommError(
HANDLE hFile, // 串口句柄
LPDWORD lpErrors, // 指向接收错误码的变量
LPCOMSTAT lpStat // 指向通讯状态缓冲区
);
该函数获得通信错误并报告串口的当前状态，同时，该函数清除串口的错误标志以便继续输入、输出操作。
参数lpStat指向一个COMSTAT结构，该结构返回串口状态信息。 COMSTAT结构 COMSTAT结构包含串口的信息，结构定义如下：
typedef struct _COMSTAT { // cst
DWORD fCtsHold : 1; // Tx waiting for CTS signal
DWORD fDsrHold : 1; // Tx waiting for DSR signal
DWORD fRlsdHold : 1; // Tx waiting for RLSD signal
DWORD fXoffHold : 1; // Tx waiting, XOFF char rec''d
DWORD fXoffSent : 1; // Tx waiting, XOFF char sent
DWORD fEof : 1; // EOF character sent
DWORD fTxim : 1; // character waiting for Tx
DWORD fReserved : 25; // reserved
DWORD cbInQue; // bytes in input buffer
DWORD cbOutQue; // bytes in output buffer
} COMSTAT, *LPCOMSTAT;
本文只用到了cbInQue成员变量，该成员变量的值代表输入缓冲区的字节数。
最后用PurgeComm函数清空串口的输入输出缓冲区。
这段代码用WaitForSingleObject函数来等待OVERLAPPED结构的hEvent成员，下面我们再演示一段调用GetOverlappedResult函数等待的异步读串口示例代码：
char lpInBuffer[1024];
DWORD dwBytesRead=1024;
BOOL bReadStatus;
DWORD dwErrorFlags;
COMSTAT ComStat;
OVERLAPPED m_osRead;
ClearCommError(hCom,&dwErrorFlags,&ComStat);
if(!ComStat.cbInQue)
return 0;
dwBytesRead=min(dwBytesRead,(DWORD)ComStat.cbInQue);
bReadStatus=ReadFile(hCom, lpInBuffer,dwBytesRead,
&dwBytesRead,&m_osRead);
if(!bReadStatus) //如果ReadFile函数返回FALSE
{
if(GetLastError()==ERROR_IO_PENDING)
{
GetOverlappedResult(hCom,
&m_osRead,&dwBytesRead,TRUE);
// GetOverlappedResult函数的最后一个参数设为TRUE，
//函数会一直等待，直到读操作完成或由于错误而返回。
return dwBytesRead;
}
return 0;
}
return dwBytesRead;
异步写串口的示例代码：
char buffer[1024];
DWORD dwBytesWritten=1024;
DWORD dwErrorFlags;
COMSTAT ComStat;
OVERLAPPED m_osWrite;
BOOL bWriteStat;
bWriteStat=WriteFile(hCom,buffer,dwBytesWritten,
&dwBytesWritten,&m_OsWrite);
if(!bWriteStat)
{
if(GetLastError()==ERROR_IO_PENDING)
{
WaitForSingleObject(m_osWrite.hEvent,1000);
return dwBytesWritten;
}
return 0;
}
return dwBytesWritten;
（4）、
利用API函数关闭串口非常简单，只需使用CreateFile函数返回的句柄作为参数调用CloseHandle即可：
BOOL CloseHandle(
HANDLE hObject; //handle to object to close
);
串口编程的一个实例
为了让您更好地理解串口编程,下面我们分别编写两个例程（见附带的源码部分）,这两个例程都实现了工控机与百特显示仪表通过RS485接口进行的串口通信。其中第一个例程采用同步串口操作,第二个例程采用异步串口操作。
我们只介绍软件部分，RS485接口接线方法不作介绍，感兴趣的读者可以查阅相关资料。
例程1
打开VC++6.0，新建基于对话框的工程RS485Comm，在主对话框窗口IDD_RS485COMM_DIALOG上添加两个按钮，ID分别为IDC_SEND和IDC_RECEIVE，标题分别为“发送”和“接收”；添加一个静态文本框IDC_DISP，用于显示串口接收到的内容。
在RS485CommDlg.cpp文件中添加全局变量：
HANDLE hCom; //全局变量，串口句柄
在RS485CommDlg.cpp文件中的OnInitDialog()函数添加如下代码：
// TODO: Add extra initialization here
hCom=CreateFile("COM1",//COM1口
GENERIC_READ|GENERIC_WRITE, //允许读和写
0, //独占方式
NULL,
OPEN_EXISTING, //打开而不是创建
0, //同步方式
NULL);
if(hCom==(HANDLE)-1)
{
AfxMessageBox("打开COM失败!");
return FALSE;
}
SetupComm(hCom,100,100); //输入缓冲区和输出缓冲区的大小都是1024
COMMTIMEOUTS TimeOuts;
//设定读超时
TimeOuts.ReadIntervalTimeout=MAXDWORD;
TimeOuts.ReadTotalTimeoutMultiplier=0;
TimeOuts.ReadTotalTimeoutConstant=0;
//在读一次输入缓冲区的内容后读操作就立即返回，
//而不管是否读入了要求的字符。
//设定写超时
TimeOuts.WriteTotalTimeoutMultiplier=100;
TimeOuts.WriteTotalTimeoutConstant=500;
SetCommTimeouts(hCom,&TimeOuts); //设置超时
DCB dcb;
GetCommState(hCom,&dcb);
dcb.BaudRate=9600; //波特率为9600
dcb.ByteSize=8; //每个字节有8位
dcb.Parity=NOPARITY; //无奇偶校验位
dcb.StopBits=TWOSTOPBITS; //两个停止位
SetCommState(hCom,&dcb);
PurgeComm(hCom,PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR);
分别双击IDC_SEND按钮和IDC_RECEIVE按钮，添加两个按钮的响应函数：
void CRS485CommDlg::OnSend()
{
// TODO: Add your control notification handler code here
// 在此需要简单介绍百特公司XMA5000的通讯协议：
//该仪表RS485通讯采用主机广播方式通讯。
//串行半双工，帧11位，1个起始位(0)，8个数据位，2个停止位(1)
//如：读仪表显示的瞬时值，主机发送：DC1 AAA BB ETX
//其中：DC1是标准ASCII码的一个控制符号，码值为11H(十进制的17)
//在XMA5000的通讯协议中，DC1表示读瞬时值
//AAA是从机地址码，也就是XMA5000显示仪表的通讯地址
//BB为通道号，读瞬时值时该值为01
//ETX也是标准ASCII码的一个控制符号，码值为03H
//在XMA5000的通讯协议中，ETX表示主机结束符
char lpOutBuffer[7];
memset(lpOutBuffer,''\0'',7); //前7个字节先清零
lpOutBuffer[0]=''\x11''; //发送缓冲区的第1个字节为DC1
lpOutBuffer[1]=''0''; //第2个字节为字符0(30H)
lpOutBuffer[2]=''0''; //第3个字节为字符0(30H)
lpOutBuffer[3]=''1''; // 第4个字节为字符1(31H)
lpOutBuffer[4]=''0''; //第5个字节为字符0(30H)
lpOutBuffer[5]=''1''; //第6个字节为字符1(31H)
lpOutBuffer[6]=''\x03''; //第7个字节为字符ETX
//从该段代码可以看出，仪表的通讯地址为001
DWORD dwBytesWrite=7;
COMSTAT ComStat;
DWORD dwErrorFlags;
BOOL bWriteStat;
ClearCommError(hCom,&dwErrorFlags,&ComStat);
bWriteStat=WriteFile(hCom,lpOutBuffer,dwBytesWrite,& dwBytesWrite,NULL);
if(!bWriteStat)
{
AfxMessageBox("写串口失败!");
}
}
void CRS485CommDlg::OnReceive()
{
// TODO: Add your control notification handler code here
char str[100];
memset(str,''\0'',100);
DWORD wCount=100;//读取的字节数
BOOL bReadStat;
bReadStat=ReadFile(hCom,str,wCount,&wCount,NULL);
if(!bReadStat)
AfxMessageBox("读串口失败!");
PurgeComm(hCom, PURGE_TXABORT|
PURGE_RXABORT|PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR);
m_disp=str;
UpdateData(FALSE);
}
您可以观察返回的字符串，其中有和仪表显示值相同的部分，您可以进行相应的字符串操作取出仪表的显示值。
打开ClassWizard,为静态文本框IDC_DISP添加CString类型变量m_disp，同时添加WM_CLOSE的相应函数：
void CRS485CommDlg::OnClose()
{
// TODO: Add your message handler code here and/or call default
CloseHandle(hCom); //程序退出时关闭串口
CDialog::OnClose();
}
程序的相应部分已经在代码内部作了详细介绍。连接好硬件部分，编译运行程序，细心体会串口同步操作部分。
例程2
打开VC++6.0，新建基于对话框的工程RS485Comm，在主对话框窗口IDD_RS485COMM_DIALOG上添加两个按钮，ID分别为IDC_SEND和IDC_RECEIVE，标题分别为“发送”和“接收”；添加一个静态文本框IDC_DISP，用于显示串口接收到的内容。在RS485CommDlg.cpp文件中添加全局变量：
HANDLE hCom; //全局变量，
串口句柄在RS485CommDlg.cpp文件中的OnInitDialog()函数添加如下代码：
hCom=CreateFile("COM1",//COM1口
GENERIC_READ|GENERIC_WRITE, //允许读和写
0, //独占方式
NULL,
OPEN_EXISTING, //打开而不是创建
FILE_ATTRIBUTE_NORMAL|FILE_FLAG_OVERLAPPED, //重叠方式
NULL);
if(hCom==(HANDLE)-1)
{
AfxMessageBox("打开COM失败!");
return FALSE;
}
SetupComm(hCom,100,100); //输入缓冲区和输出缓冲区的大小都是100
COMMTIMEOUTS TimeOuts;
//设定读超时
TimeOuts.ReadIntervalTimeout=MAXDWORD;
TimeOuts.ReadTotalTimeoutMultiplier=0;
TimeOuts.ReadTotalTimeoutConstant=0;
//在读一次输入缓冲区的内容后读操作就立即返回，
//而不管是否读入了要求的字符。
//设定写超时
TimeOuts.WriteTotalTimeoutMultiplier=100;
TimeOuts.WriteTotalTimeoutConstant=500;
SetCommTimeouts(hCom,&TimeOuts); //设置超时
DCB dcb;
GetCommState(hCom,&dcb);
dcb.BaudRate=9600; //波特率为9600
dcb.ByteSize=8; //每个字节有8位
dcb.Parity=NOPARITY; //无奇偶校验位
dcb.StopBits=TWOSTOPBITS; //两个停止位
SetCommState(hCom,&dcb);
PurgeComm(hCom,PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR);
分别双击IDC_SEND按钮和IDC_RECEIVE按钮，添加两个按钮的响应函数：
void CRS485CommDlg::OnSend()
{
// TODO: Add your control notification handler code here
OVERLAPPED m_osWrite;
memset(&m_osWrite,0,sizeof(OVERLAPPED));
m_osWrite.hEvent=CreateEvent(NULL,TRUE,FALSE,NULL);
char lpOutBuffer[7];
memset(lpOutBuffer,''\0'',7);
lpOutBuffer[0]=''\x11'';
lpOutBuffer[1]=''0'';
lpOutBuffer[2]=''0'';
lpOutBuffer[3]=''1'';
lpOutBuffer[4]=''0'';
lpOutBuffer[5]=''1'';
lpOutBuffer[6]=''\x03'';
DWORD dwBytesWrite=7;
COMSTAT ComStat;
DWORD dwErrorFlags;
BOOL bWriteStat;
ClearCommError(hCom,&dwErrorFlags,&ComStat);
bWriteStat=WriteFile(hCom,lpOutBuffer,
dwBytesWrite,& dwBytesWrite,&m_osWrite);
if(!bWriteStat)
{
if(GetLastError()==ERROR_IO_PENDING)
{
WaitForSingleObject(m_osWrite.hEvent,1000);
}
}
}
void CRS485CommDlg::OnReceive()
{
// TODO: Add your control notification handler code here
OVERLAPPED m_osRead;
memset(&m_osRead,0,sizeof(OVERLAPPED));
m_osRead.hEvent=CreateEvent(NULL,TRUE,FALSE,NULL);
COMSTAT ComStat;
DWORD dwErrorFlags;
char str[100];
memset(str,''\0'',100);
DWORD dwBytesRead=100;//读取的字节数
BOOL bReadStat;
ClearCommError(hCom,&dwErrorFlags,&ComStat);
dwBytesRead=min(dwBytesRead, (DWORD)ComStat.cbInQue);
bReadStat=ReadFile(hCom,str,
dwBytesRead,&dwBytesRead,&m_osRead);
if(!bReadStat)
{
if(GetLastError()==ERROR_IO_PENDING)
//GetLastError()函数返回ERROR_IO_PENDING,表明串口正在进行读操作
{
WaitForSingleObject(m_osRead.hEvent,2000);
//使用WaitForSingleObject函数等待，直到读操作完成或延时已达到2秒钟
//当串口读操作进行完毕后，m_osRead的hEvent事件会变为有信号
}
}
PurgeComm(hCom, PURGE_TXABORT|
PURGE_RXABORT|PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR);
m_disp=str;
UpdateData(FALSE);
}
打开ClassWizard,为静态文本框IDC_DISP添加CString类型变量m_disp，同时添加WM_CLOSE的相应函数：
void CRS485CommDlg::OnClose()
{
// TODO: Add your message handler code here and/or call default
CloseHandle(hCom); //程序退出时关闭串口
CDialog::OnClose();
}
您可以仔细对照这两个例程，细心体会串口同步操作和异步操作的区别。
---- 方法三 多线程下实现串行通信
---- 方法一，二适用于单线程通信。在很多工业控制系统中，常通过扩展串口连接多个外设，各外设发送数据的重复频率不同，要求后台实时无差错捕捉，采集，处理，记录各端口数据，这就需要在自定义的串行通信类中创建端口监视线程，以便在指定的事件发生时向相关的窗口发送通知消息。
---- 线程的基本概念可详见VC++参考书目，Windows内部的抢先调度程序在活动的线程之间分配CPU时间，Win 32 区分两种不同类型的线程，一种是用户界面线程UI（User Interface Thread）,它包含消息循环或消息泵，用于处理接收到的消息；另一种是工作线程（Work Thread），它没有消息循环，用于执行后台任务。用于监视串口事件的线程即为工作线程。
---- 多线程通信类的编写在端口的配置，连接部分与单线程通信类相同，在端口配置完毕后，最重要的是根据实际情况，建立多线程之间的同步对象，如信号灯，临界区，事件等，相关细节可参考VC++ 中的同步类。
---- 一切就绪后即可启动工作线程：
CWinThrea *CommThread = AfxBegin Thread(CommWatchThread, // 线程函数名 (LPVOID) m_pTTYInfo, // 传递的参数 THREAD_PRIORITY_ABOVE_NORMAL, // 设置线程优先级 (UINT) 0, // 最大堆栈大小 (DWORD) CREATE_SUSPENDED , // 创建标志 (LPSECURITY_ATTRIBUTES) NULL); // 安全性标志
---- 同时，在串口事件监视线程中：
if(WaitCommEvent(pTTYInfo->idComDev,&dwEvtMask,NULL))
{
if((dwEvtMask & pTTYInfo->dwEvtMask )== pTTYInfo->dwEvtMask)
{
WaitForSingleObject(pTTYInfo->hPostEvent,0xFFFFFFFF);
ResetEvent(pTTYInfo->hPostEvent); // 置同步事件对象为非信号态
::PostMessage(CSampleView,ID_COM1_DATA,0,0); // 发送通知消息
}
}
---- 用PostMessage()向指定窗口的消息队列发送通知消息，相应地，需要在该窗口建立消息与成员函数间的映射，用ON_MESSAGE将消息与成员函数名关联。
BEGIN_MESSAGE_MAP(CSampleView, CView)
//{{AFX_MSG_MAP(CSampleView)
ON_MESSAGE(ID_COM1_DATA, OnProcessCom1Data)
ON_MESSAGE(ID_COM2_DATA, OnProcessCom2Data)
.....
//}}AFX_MSG_MAP
END_MESSAGE_MAP()
---- 然后在各成员函数中完成对各串口数据的接收处理，但必须保证在下一次监测到有数据到来之前，能够完成所有的中间处理工作。否则将造成数据的捕捉错误。
---- 多线程的实现可以使得各端口独立，准确地实现串行通信，使串口通信具有更广泛的灵活性与严格性，且充分利用了CPU时间。但在具体的实时监控系统中如何协调多个线程，线程之间以何种方式实现同步也是在多线程串行通信程序实现的难点。
---- 以VC++ 6.0 为工具，实现串行通信的三种方法各有利弊，
---- 根据不同需要，选择合适的方法，将达到事半功倍的效果。在温度监控系统中，笔者采用了方法二，在Window 98 ,Windows 95 上运行稳定，取得了良好的效果。