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分类: C/C++

2006-09-14 10:11:07

摘要:WIN95界面下的VC++串口通讯程序在WIN32下是不建议对端口进行操作的,在WIN32中所有的设备都被看成是文件,串行口也不例外也是作为文件来进行处理的。
 关键词
 串行口,DWORD,缓冲区


  WIN95界面下的VC++串口通讯程序在WIN32下是不建议对端口进行操作的,在WIN32中所有的设备都被看成是文件,串行口也不例外也是作为文件来进行处理的。这是我的一份关于串口编程的读书笔记,对于使 用VC进行编程的同行应该有一定的帮助。

1.打开串口:

  在Window 95下串行口作为文件处理,使用文件操作对串行口进行处理。使用CreateFile()打开串口,CreateFile()将返回串口的句柄。
  HANDLE CreateFile(
  LPCTSTR lpFileName, // pointer to name of the file
  DWORD dwDesiredAccess, // access (read-write) mode
  DWORD dwShareMode, // share mode
  LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes, // pointer to security attributes
  DWORD dwCreationDistribution, // how to create
  DWORD dwFlagsAndAttributes, // file attributes
  HANDLE hTemplateFile // handle to file with attributes to copy
  );
  lpFileName: 指明串口制备,例:COM1,COM2
  dwDesiredAccess: 指明串口存取方式,例:GENERIC_READ|GENERIC_WRITE
  dwShareMode: 指明串口共享方式
  lpSecurityAttributes: 指明串口的安全属性结构,NULL为缺省安全属性
  dwCreateionDistribution: 必须为OPEN_EXISTIN
  dwFlagAndAttributes: 对串口唯一有意义的是FILE_FLAG_OVERLAPPED
  hTemplateFile: 必须为NULL

2.关闭串口:

  CloseHandle(hCommDev);

3.设置缓冲区长度:

  BOOL SetupComm(
  HANDLE hFile, // handle of communications device
  DWORD dwInQueue, // size of input buffer
  DWORD dwOutQueue // size of output buffer
  );

4.COMMPROP结构:

  可使用GetCommProperties()取得COMMPROP结构,COMMPROP结构中记载了系统支持的各项设置。
  typedef struct _COMMPROP { // cmmp
  WORD wPacketLength; // packet size, in bytes
  WORD wPacketVersion; // packet version
  DWORD dwServiceMask; // services implemented
  DWORD dwReserved1; // reserved
  DWORD dwMaxTxQueue; // max Tx bufsize, in bytes
  DWORD dwMaxRxQueue; // max Rx bufsize, in bytes
  DWORD dwMaxBaud; // max baud rate, in bps
  DWORD dwProvSubType; // specific provider type
  DWORD dwProvCapabilities; // capabilities supported
  DWORD dwSettableParams; // changeable parameters
  DWORD dwSettableBaud; // allowable baud rates
  WORD wSettableData; // allowable byte sizes
  WORD wSettableStopParity; // stop bits/parity allowed
  DWORD dwCurrentTxQueue; // Tx buffer size, in bytes
  DWORD dwCurrentRxQueue; // Rx buffer size, in bytes
  DWORD dwProvSpec1; // provider-specific data
  DWORD dwProvSpec2; // provider-specific data
  WCHAR wcProvChar[1]; // provider-specific data
  } COMMPROP;
  dwMaxBaud:
  BAUD_075 75 bps
  BAUD_110 110 bps
  BAUD_134_5 134.5 bps
  BAUD_150 150 bps
  BAUD_300 300 bps
  BAUD_600 600 bps
  BAUD_1200 1200 bps
  BAUD_1800 1800 bps
  BAUD_2400 2400 bps
  BAUD_4800 4800 bps
  BAUD_7200 7200 bps
  BAUD_9600 9600 bps
  BAUD_14400 14400 bps
  BAUD_19200 19200 bps
  BAUD_38400 38400 bps
  BAUD_56K 56K bps
  BAUD_57600 57600 bps
  BAUD_115200 115200 bps
  BAUD_128K 128K bps
  BAUD_USER Programmable baud rates available
  dwProvSubType:
  PST_FAX 传真设备
  PST_LAT LAT协议
  PST_MODEM 调制解调器设备
  PST_NETWORK_BRIDGE 未指定的网桥
  PST_PARALLELPORT 并口
  PST_RS232 RS-232口
  PST_RS422 RS-422口
  PST_RS423 RS-432口
  PST_RS449 RS-449口
  PST_SCANNER 扫描仪设备
  PST_TCPIP_TELNET TCP/IP Telnet协议
  PST_UNSPECIFIED 未指定
  PST_X25 X.25标准
  dwProvCapabilities
  PCF_16BITMODE 支持特殊的16位模式
  PCF_DTRDSR 支持DTR(数据终端就绪)/DSR(数据设备就绪)
  PCF_INTTIMEOUTS 支持区间超时
  PCF_PARITY_CHECK 支持奇偶校验
  PCF_RLSD 支持RLSD(接收线信号检测)
  PCF_RTSCTS 支持RTS(请求发送)/CTS(清除发送)
  PCF_SETXCHAR 支持可设置的XON/XOFF
  PCF_SPECIALCHARS 支持特殊字符
  PCF_TOTALTIMEOUTS 支持总(占用时间)超时
  PCF_XONXOFF 支持XON/XOFF流控制
  标准RS-232和WINDOW支持除PCF_16BITMODE和PCF_SPECIALCHAR外的所有功能
  dwSettableParams
  SP_BAUD 可配置波特率
  SP_DATABITS 可配置数据位个数
  SP_HANDSHAKING 可配置握手(流控制)
  SP_PARITY 可配置奇偶校验模式
  SP_PARITY_CHECK 可配置奇偶校验允许/禁止
  SP_RLSD 可配置RLSD(接收信号检测)
  SP_STOPBITS 可配置停止位个数
  标准RS-232和WINDOW支持以上所有功能
  wSettableData
  DATABITS_5 5个数据位
  DATABITS_6 6个数据位
  DATABITS_7 7个数据位
  DATABITS_8 8个数据位
  DATABITS_16 16个数据位
  DATABITS_16X 通过串行硬件线路的特殊宽度路径
  WINDOWS 95支持16的所有设置

5.DCB结构:

  typedef struct _DCB {// dcb
  DWORD DCBlength; // sizeof(DCB)
  DWORD BaudRate; // current baud rate
  指定当前的波特率
  DWORD fBinary: 1; // binary mode, no EOF check
  指定是否允许二进制模式,
  WINDOWS 95中必须为TRUE
  DWORD fParity: 1; // enable parity checking
  指定奇偶校验是否允许
  DWORD fOutxCtsFlow:1; // CTS output flow control
  指定CTS是否用于检测发送控制。
  当为TRUE是CTS为OFF,发送将被挂起。
  DWORD fOutxDsrFlow:1; // DSR output flow control
  指定CTS是否用于检测发送控制。
  当为TRUE是CTS为OFF,发送将被挂起。
  DWORD fDtrControl:2; // DTR flow control type
   DTR_CONTROL_DISABLE值将DTR置为OFF, DTR_CONTROL_ENABLE值将DTR置为ON, DTR_CONTROL_HANDSHAKE允许DTR"握手",DWORD fDsrSensitivity:1; // DSR sensitivity 当该值为TRUE时DSR为OFF时接收的字节被忽略
  DWORD fTXContinueOnXoff:1; // XOFF continues Tx
  指定当接收缓冲区已满,并且驱动程序已经发
  送出XoffChar字符时发送是否停止。
  TRUE时,在接收缓冲区接收到缓冲区已满的字节XoffLim且驱动程序已经发送出XoffChar字符中止接收字节之后,发送继续进行。
  FALSE时,在接收缓冲区接收到代表缓冲区已空的字节XonChar且驱动程序已经发送出恢复发送的XonChar之后,发送继续进行。
  DWORD fOutX: 1; // XON/XOFF out flow control
  TRUE时,接收到XoffChar之后便停止发送
  接收到XonChar之后将重新开始
  DWORD fInX: 1; // XON/XOFF in flow control
  TRUE时,接收缓冲区接收到代表缓冲区满的XoffLim之后,XoffChar发送出去
  接收缓冲区接收到代表缓冲区空的XonLim之后,XonChar发送出去
  DWORD fErrorChar: 1; // enable error replacement
  该值为TRUE且fParity为TRUE时,用ErrorChar 成员指定的字符代替奇偶校验错误的接收字符
  DWORD fNull: 1; // enable null stripping
  TRUE时,接收时去掉空(0值)字节
  DWORD fRtsControl:2; // RTS flow control
  RTS_CONTROL_DISABLE时,RTS置为OFF
  RTS_CONTROL_ENABLE时, RTS置为ON
  RTS_CONTROL_HANDSHAKE时,
  当接收缓冲区小于半满时RTS为ON
  当接收缓冲区超过四分之三满时RTS为OFF
  RTS_CONTROL_TOGGLE时,
  当接收缓冲区仍有剩余字节时RTS为ON ,否则缺省为OFF
  DWORD fAbortOnError:1; // abort reads/writes on error
  TRUE时,有错误发生时中止读和写操作
  DWORD fDummy2:17; // reserved
  未使用
  WORD wReserved; // not currently used
  未使用,必须为0
  WORD XonLim; // transmit XON threshold
  指定在XON字符发送这前接收缓冲区中可允许的最小字节数
  WORD XoffLim; // transmit XOFF threshold
  指定在XOFF字符发送这前接收缓冲区中可允许的最小字节数
  BYTE ByteSize; // number of bits/byte, 4-8
  指定端口当前使用的数据位
  BYTE Parity; // 0-4=no,odd,even,mark,space
  指定端口当前使用的奇偶校验方法,可能为:
  EVENPARITY,MARKPARITY,NOPARITY,ODDPARITY
  BYTE StopBits; // 0,1,2 = 1, 1.5, 2
  指定端口当前使用的停止位数,可能为:
  ONESTOPBIT,ONE5STOPBITS,TWOSTOPBITS
  char XonChar; // Tx and Rx XON character
  指定用于发送和接收字符XON的值
  char XoffChar; // Tx and Rx XOFF character
  指定用于发送和接收字符XOFF值
  char ErrorChar; // error replacement character
  本字符用来代替接收到的奇偶校验发生错误时的值
  char EofChar; // end of input character
  当没有使用二进制模式时,本字符可用来指示数据的结束
  char EvtChar; // received event character
  当接收到此字符时,会产生一个事件
  WORD wReserved1; // reserved; do not use 未使用
  } DCB;

6.改变端口设置

  使用如下的两个方法
  BOOL GetCommState(hComm,&dcb);
  BOOL SetCommState(hComm,&dcb);

7.改变普通设置

  BuildCommDCB(szSettings,&DCB);
  szSettings的格式:baud parity data stop
  例: "baud=96 parity=n data=8 stop=1"
  简写:"96,N,8,1"
  szSettings 的有效值
  baud:
  11 or 110 = 110 bps
  15 or 150 = 150 bps
  30 or 300 = 300 bps
  60 or 600 = 600 bps
  12 or 1200 = 1200 bps
  24 or 2400 = 2400 bps
  48 or 4800 = 4800 bps
  96 or 9600 = 9600 bps
  19 or 19200= 19200bps
  parity:
  n=none
  e=even
  o=odd
  m=mark
  s=space
  data:
  5,6,7,8
  StopBit
  1,1.5,2

8.COMMCONFIG结构:

  typedef struct _COMM_CONFIG {
  DWORD dwSize;
  WORD wVersion;
  WORD wReserved;
  DCB dcb;
  DWORD dwProviderSubType;
  DWORD dwProviderOffset;
  DWORD dwProviderSize;
  WCHAR wcProviderData[1];
  } COMMCONFIG, *LPCOMMCONFIG;
  可方便的使用BOOL CommConfigDialog(
  LPTSTR lpszName,
  HWND hWnd,
  LPCOMMCONFIG lpCC);
  来设置串行口。

9.超时设置:

  可通过COMMTIMEOUTS结构设置超时,
  typedef struct _COMMTIMEOUTS {
  DWORD ReadIntervalTimeout;
  DWORD ReadTotalTimeoutMultiplier;
  DWORD ReadTotalTimeoutConstant;
  DWORD WriteTotalTimeoutMultiplier;
  DWORD WriteTotalTimeoutConstant;
  } COMMTIMEOUTS,*LPCOMMTIMEOUTS;
  区间超时:(仅对从端口中读取数据有用)它指定在读取两个字符之间要经历的时间
  总超时: 当读或写特定的字节数需要的总时间超过某一阈值时,超时触发.
  超时公式:
  ReadTotalTimeout = (ReadTotalTimeoutMultiplier * bytes_to_read)
  + ReadToTaltimeoutConstant
  WriteTotalTimeout = (WriteTotalTimeoutMuliplier * bytes_to_write)
  + WritetoTotalTimeoutConstant
  NOTE:在设置超时时参数0为无限等待,既无超时
  参数MAXDWORD为立即返回
  超时设置:
  GetCommTimeouts(hComm,&timeouts);
  SetCommTimeouts(hComm,&timeouts);

10.查询方式读写数据

  例程:
  COMMTIMEOUTS to;
  DWORD ReadThread(LPDWORD lpdwParam)
  {
  BYTE inbuff[100];
  DWORD nBytesRead;
  if(!(cp.dwProvCapabilities&PCF_INTTIMEOUTS))
  return 1L;
  memset(&to,0,sizeof(to));
  to.ReadIntervalTimeout = MAXDWORD;
  SetCommTimeouts(hComm,&to);
  while(bReading)
  {
  if(!ReadFile(hComm,inbuff,100,&nBytesRead,NULL))
  locProcessCommError(GetLastError());
  else
  if(nBytesRead)
  locProcessBytes(inbuff,nBytesRead);
  }
  PurgeComm(hComm,PURGE_RXCLEAR);
  return 0L;
  }
  NOTE:
  PurgeComm()是一个清除函数,它可以中止任何未决的后台读或写,并且可以冲掉I/O缓冲区.
  BOOL PurgeComm(HANDLE hFile,DWORD dwFlags);
  dwFlages的有效值:
  PURGE_TXABORT: 中止后台写操作
  PRUGE_RXABORT: 中止后台读操作
  PRUGE_TXCLEAR: 清除发送缓冲区
  PRUGE_RXCLEAR: 清除接收缓冲区
  技巧:
  可通过ClearCommError()来确定接收缓区中处于等待的字节数。
  BOOL ClearCommError(
  HANDLE hFile, // handle to communications device
  LPDWORD lpErrors, // pointer to variable to receive error codes
  LPCOMSTAT lpStat // pointer to buffer for communications status
  );
  ClearCommError()将返回一个COMSTAT结构:
  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;
  其中的cbInQue和cbOutQue中即为缓冲区字节。

11.同步I/O读写数据

  COMMTIOMOUTS to;
  DWORD ReadThread(LPDWORD lpdwParam)
  {
  BYTE inbuff[100];
  DWORD nByteRead,dwErrorMask,nToRead;
  COMSTAT comstat;
  if(!cp.dwProvCapabilities&PCF_TOTALTIMEOUTS)
  return 1L;
  memset(&to,0,sizeof(to));
  to.ReadTotalTimeoutMultiplier = 5;
  to.ReadTotalTimeoutConstant = 50;
  SetCommTimeouts(hComm,&to);
  while(bReading)
  {
  ClearCommError(hComm,&dwErrorMask,&comstat);
  if(dwErrorMask)
  locProcessCommError(dwErrorMask);
  if(comstat.cbInQue >100)
  nToRead = 100;
  else
  nToRead = comstat.cbInQue;
  if(nToRead == 0)
  continue;
  if(!ReadFile(hComm,inbuff,nToRead,&nBytesRead,NULL))
  locProcessCommError(GetLastError());
  else
  if(nBytesRead)
  locProcessBytes(inbuff,nBytesRead);
  }
  return 0L;
  }

12.异步I/O读写数据

   当CreateFile()中的fdwAttrsAndFlags参数为FILE_FLAG_OVERLAPPEN时, 端口是为异步I/O打开的,此时可以在ReadFile的最后一个参数中指定一个OVERLAPPED结构,使数据的读操作在后台进行。WINDOWS 95包括了异步I/O的许多变种。
  typedef struct _OVERLAPPED {
  DWORD Internal;
  DWORD InternalHigh;
  DWORD Offset;
  DWORD OffsetHigh;
  HANDLE hEvent;
  } OVERLAPPED;
  对于串行口仅hEvent成员有效,其于成员必须为0。
  例程:
  COMMTIMEOUTS to;
  ...
  DWORD ReadThread((LPDWORD lpdwParam)
  {
  BYTE inbuff[100];
  DWORD nRytesRead,endtime,lrc;
  static OVERLAPPED o;
  if(!cp.dwProvCapabilities & PCF_TOTALTIMEOUTS)
  return 1L;
  memset(&to,0,sizeof(to));
  to.ReadTotalTimeoutMultiplier = 5;
  to.ReadTotalTimeoutConstant = 1000;
  SetCommTimeouts(hComm,&to);
  o.hEvent = CreateEvent(NULL,TRUE,FALSE,NULL);
  while(bReading)
  {
  if(!ReadFile(hComm,inbuff,10,&nBytesRead,&o))
  {
  nBytesRead = 0;
  if(lrc=GetLastError() == ERROR_IO_PENDING)
  {
  endtime = GetTickCount() + 1000;
  while(!GetOverlappedResult(hComm,&o,&nBytesRead,FALSE))
  if(GetTickCount() > endtime) break;
  }
  if(nBytesRead) locProcessBytes(inbuff,nBytesRead);
  }
  else
  {
  if(nBytesRead) locProcessBytes(inbuff,nBytesRead);
  ResetEvent(o.hEvent);
  }
  }
  PurgeComm(hComm,PURGE_RXCLEAR);
  return 0L;
  }
  这一例程是对一开始读缓冲区就读到所需的字节时的处理:
  while(bReading)
  {
  if(!ReadFile(hComm,inbuff,10,&nBytesRead,&o))
  {
  if((lrc=GetLastError()) ==ERROR_IO_PENDING)
  {
  if(GetOverlappedResult(hComm,&o,&nBytesRead,TRUE))
  {
  if(nBytesRead)
  locProcessBytesa(inbuff,nBytesRead);
  }
  else
  locProcessCommError(GetLastError());
  }
  else
  locProcessCommError(GetLastError));
  }
  else
  if(nBytesRead) locProcessBytes(inbuff,nBytesRead);
  ResetEvent(o.hEvent);
  }

13.事件驱I/O读写:

  GetCommMask(hComm,&dwMask)
  Windows 95报告给应用程序的事件由此方法返回。
  SetCommMasl(hComm,&dwMask)
  添加或修改Windows 95所报告的事件列表。
  事件掩码如下:
  EV_BREAK 检测到输入为止
  EV_CTS CTS(清除发送)信号改变状态
  EV_DSR DSR(数据设置就绪)信号改变状态
  EV_ERR 发生了线路状态错误.
  线路状态错误为:
  CE_FRAME(帧错误)
  CE_OVERRUN(接收缓冲区超限)
  CE_RXPARITY(奇偶校验错误)
  EV_RING 检测到振铃
  EV_RLSD RLSD(接收线路信号检测)信号改变状态
  EV_EXCHAR 接收到一个字符,并放入输入缓冲区
  EV_RXFLAG 接收到事件字符(DCB成员的EvtChar成员),度放入输入缓冲区
  EV_TXEMPTY 输出缓冲区中最后一个字符发送出去
  在用SetCommMask指定了有用的事件后,应用程序可调用WaitCommEvent()来等待事件发生.
  BOOL WaitCommEvent(
  HANDLE hFile, // handle of communications device
  LPDWORD lpEvtMask, // address of variable for event that occurred
  LPOVERLAPPED lpOverlapped, // address of overlapped structure
  );
  此方法可以以同步或异步方式操作
  例程:
  COMMTIMEOUTS to;
  ...
  DWORD ReadTherad(LPDWORD lpdwParam)
  {
  BYTE binbuff[100];
  DWORD nBytesRead,dwEvent,dwError;
  COMSTAT cs;
  SetCommMask(hComm,EV_RXHAR);
  while(bReading)
  {
  if(WaitCommEvent(hComm,&dwEvent,NULL))
  {
  ClearCommError(hComm,&dwError,&cs);
  if((dwEvent&EV_RXCHAR)&&cs.cbInQue)
  {
  if(!ReadFile(hComm,inbuff,cs.cbInQue,&nBytesRead,NULL)
  locProcessCommError(GetLastError());
  }
  else
  {
  if(nByteRead)
  locProcessBytes(inbuff,nBytesRead);
  }
  else
  locProcessCommError(GetLastError());
  }
  PurgeComm(hComm,PURGE_RXCLEAR);
  return 0L;
  }
  NOTE: SetCommMask(hComm,0)可使WaitCommEvent()中止.
  可使用GetCommmodemStatus()方法,例程:
  if(cp.dwProvCapabilities&PCF_RTSCTS)
  {
  SetCommMask(hComm,EV_CTS);
  WaitCommEvent(hComm,&dwMask,NULL);
  if(dwMask&EV_CTS)
  {
  GetCommModemStatus(hComm,&dwStatus)
  if(dwStatus&MS_CTS_ON) /* CTS stransition OFF-ON */
  else /* CTS stransition ON-OFF */
  }
  }
  MS_CTS_ON CTS为ON
  MS_DSR_ON DSR为ON
  MS_RING_ON RING为ON
  MS_ELSD_ON RLSD为ON

14.错误

  当发生错误时应用方法ClearCommError(hComm,&dwErrorMask,&constat)得到错误掩码。
  CE_BREAK 中止条件
  CE_FRAME 帧错误
  CW_IOE 一般I/O错误,常伴有更为详细的错误标志
  CE_MODE 不支持请求的模式
  CE_OVERRUN 缓冲区超限下一个字符将丢失
  CE_RXOVER 接收缓冲区超限
  CE_RXPARITY 奇偶校验错误
  CE_TXFULL 发送缓冲区满
  CE_DNS 没有选择并行设备
  CE_PTO 并行设备发生超时
  CE_OOP 并行设备缺纸

15.控制命令

  EscapeCommFunction()可将硬件信号置ON或OFF,模拟XON或XOFF

  BOOL EscapeCommFunction(
  HANDLE hFile, // handle to communications device
  DWORD dwFunc // extended function to perform
  );
  dwFunc的有效值(可用'|'同时使用多个值)
  CLRDTR DTR置OFF
  CLRRTS RTS置OFF
  SETDTR STR置ON
  SETRTS TRS置ON
  SETXOFF 模拟XOFF字符的接收
  SETXON 模拟XON字符的接收
  SETBREAK 在发送中产生一个中止
  CLRBREAK 在发送中清除中止
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