win32下兩種編程方式實(shí)現(xiàn)串口通信
在工業(yè)控制中,工控機(jī)(一般都基于Windows平臺(tái))經(jīng)常需要與智能儀表通過(guò)串口進(jìn)行通信。串口通信方便易行,應(yīng)用廣泛。
一般情況下,工控機(jī)和各智能儀表通過(guò)RS485總線進(jìn)行通信。RS485的通信方式是半雙工的,只能由作為主節(jié)點(diǎn)的工控PC機(jī)依次輪詢網(wǎng)絡(luò)上的各智能控制單元子節(jié)點(diǎn)。每次通信都是由PC機(jī)通過(guò)串口向智能控制單元發(fā)布命令,智能控制單元在接收到正確的命令后作出應(yīng)答。
在Win32下,可以使用兩種編程方式實(shí)現(xiàn)串口通信,其一是使用ActiveX控件,這種方法程序簡(jiǎn)單,但欠靈活。其二是調(diào)用Windows的API函數(shù),這種方法可以清楚地掌握串口通信的機(jī)制,并且自由靈活。本文我們只介紹API串口通信部分。
串口的操作可以有兩種操作方式:同步操作方式和重疊操作方式(又稱為異步操作方式)。同步操作時(shí),API函數(shù)會(huì)阻塞直到操作完成以后才能返回(在多線程方式中,雖然不會(huì)阻塞主線程,但是仍然會(huì)阻塞監(jiān)聽(tīng)線程);而重疊操作方式,API函數(shù)會(huì)立即返回,操作在后臺(tái)進(jìn)行,避免線程的阻塞。
無(wú)論那種操作方式,一般都通過(guò)四個(gè)步驟來(lái)完成:
(1)?打開(kāi)串口
(2)?配置串口
(3)?讀寫串口
(4)?關(guān)閉串口
(1) 打開(kāi)串口
Win32系統(tǒng)把文件的概念進(jìn)行了擴(kuò)展。無(wú)論是文件、通信設(shè)備、命名管道、郵件槽、磁盤、還是控制臺(tái),都是用API函數(shù)CreateFile來(lái)打開(kāi)或創(chuàng)建的。該函數(shù)的原型為:
HANDLE?CreateFile(?LPCTSTR?lpFileName, ??????????????????DWORD?dwDesiredAccess, ??????????????????DWORD?dwShareMode, ??????????????????LPSECURITY_ATTRIBUTES?lpSecurityAttributes, ??????????????????DWORD?dwCreationDistribution, ???DWORD?dwFlagsAndAttributes, ???HANDLE?hTemplateFile);
lpFileName:將要打開(kāi)的串口邏輯名,如“COM1”;dwDesiredAccess:指定串口訪問(wèn)的類型,可以是讀取、寫入或二者并列;dwShareMode:指定共享屬性,由于串口不能共享,該參數(shù)必須置為0;lpSecurityAttributes:引用安全性屬性結(jié)構(gòu),缺省值為NULL;dwCreationDistribution:創(chuàng)建標(biāo)志,對(duì)串口操作該參數(shù)必須置為OPEN_EXISTING;dwFlagsAndAttributes:屬性描述,用于指定該串口是否進(jìn)行異步操作,該值為FILE_FLAG_OVERLAPPED,表示使用異步的I/O;該值為0,表示同步I/O操作;hTemplateFile:對(duì)串口而言該參數(shù)必須置為NULL;
同步I/O方式打開(kāi)串口的示例代碼:
HANDLE?hCom;??//全局變量,串口句柄
hCom=CreateFile("COM1",//COM1口
GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,?//允許讀和寫
0,?//獨(dú)占方式
NULL,
OPEN_EXISTING,?//打開(kāi)而不是創(chuàng)建
0,?//同步方式
NULL);
if(hCom==(HANDLE)-1)
{
AfxMessageBox("打開(kāi)COM失敗!");
return?FALSE;
}
return?TRUE;重疊I/O打開(kāi)串口的示例代碼:
HANDLE?hCom;??//全局變量,串口句柄
hCom?=CreateFile("COM1",??//COM1口
?????????????GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,?//允許讀和寫
?????????????0,??//獨(dú)占方式
?????????????NULL,
?????????????OPEN_EXISTING,??//打開(kāi)而不是創(chuàng)建
?????????????FILE_ATTRIBUTE_NORMAL|FILE_FLAG_OVERLAPPED,?//重疊方式
?????????????NULL);
if(hCom?==INVALID_HANDLE_VALUE)
{
AfxMessageBox("打開(kāi)COM失敗!");
return?FALSE;
}
???return?TRUE;(2),配置串口
在打開(kāi)通訊設(shè)備句柄后,常常需要對(duì)串口進(jìn)行一些初始化配置工作。這需要通過(guò)一個(gè)DCB結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行。DCB結(jié)構(gòu)包含了諸如波特率、數(shù)據(jù)位數(shù)、奇偶校驗(yàn)和停止位數(shù)等信息。在查詢或配置串口的屬性時(shí),都要用DCB結(jié)構(gòu)來(lái)作為緩沖區(qū)。
一般用CreateFile打開(kāi)串口后,可以調(diào)用GetCommState函數(shù)來(lái)獲取串口的初始配置。要修改串口的配置,應(yīng)該先修改DCB結(jié)構(gòu),然后再調(diào)用SetCommState函數(shù)設(shè)置串口。
DCB結(jié)構(gòu)包含了串口的各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置,下面僅介紹幾個(gè)該結(jié)構(gòu)常用的變量:
typedef?struct?_DCB{
???………
???//波特率,指定通信設(shè)備的傳輸速率。這個(gè)成員可以是實(shí)際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;?//?指定奇偶校驗(yàn)使能。若此成員為1,允許奇偶校驗(yàn)檢查?
???…
BYTE?ByteSize;?//?通信字節(jié)位數(shù),4—8
BYTE?Parity;?//指定奇偶校驗(yàn)方法。此成員可以有下列值:
EVENPARITY?偶校驗(yàn)?????NOPARITY?無(wú)校驗(yàn)
MARKPARITY?標(biāo)記校驗(yàn)???ODDPARITY?奇校驗(yàn)
BYTE?StopBits;?//指定停止位的位數(shù)。此成員可以有下列值:
ONESTOPBIT?1位停止位???TWOSTOPBITS?2位停止位
ONE5STOPBITS???1.5位停止位
???………
??}?DCB;
winbase.h文件中定義了以上用到的常量。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??????????256000GetCommState函數(shù)可以獲得COM口的設(shè)備控制塊,從而獲得相關(guān)參數(shù):
BOOL?GetCommState( ???HANDLE?hFile,?//標(biāo)識(shí)通訊端口的句柄 ???LPDCB?lpDCB?//指向一個(gè)設(shè)備控制塊(DCB結(jié)構(gòu))的指針 ??); SetCommState函數(shù)設(shè)置COM口的設(shè)備控制塊: BOOL?SetCommState( ???HANDLE?hFile,? ???LPDCB?lpDCB? ??);
除了在BCD中的設(shè)置外,程序一般還需要設(shè)置I/O緩沖區(qū)的大小和超時(shí)。Windows用I/O緩沖區(qū)來(lái)暫存串口輸入和輸出的數(shù)據(jù)。如果通信的速率較高,則應(yīng)該設(shè)置較大的緩沖區(qū)。調(diào)用SetupComm函數(shù)可以設(shè)置串行口的輸入和輸出緩沖區(qū)的大小。
BOOL?SetupComm( ????HANDLE?hFile, //?通信設(shè)備的句柄? ????DWORD?dwInQueue, //?輸入緩沖區(qū)的大?。ㄗ止?jié)數(shù))? ????DWORD?dwOutQueue //?輸出緩沖區(qū)的大?。ㄗ止?jié)數(shù)) ???);
在用ReadFile和WriteFile讀寫串行口時(shí),需要考慮超時(shí)問(wèn)題。超時(shí)的作用是在指定的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有讀入或發(fā)送指定數(shù)量的字符,ReadFile或WriteFile的操作仍然會(huì)結(jié)束。
要查詢當(dāng)前的超時(shí)設(shè)置應(yīng)調(diào)用GetCommTimeouts函數(shù),該函數(shù)會(huì)填充一個(gè)COMMTIMEOUTS結(jié)構(gòu)。調(diào)用SetCommTimeouts可以用某一個(gè)COMMTIMEOUTS結(jié)構(gòu)的內(nèi)容來(lái)設(shè)置超時(shí)。
讀寫串口的超時(shí)有兩種:間隔超時(shí)和總超時(shí)。間隔超時(shí)是指在接收時(shí)兩個(gè)字符之間的最大時(shí)延??偝瑫r(shí)是指讀寫操作總共花費(fèi)的最大時(shí)間。寫操作只支持總超時(shí),而讀操作兩種超時(shí)均支持。用COMMTIMEOUTS結(jié)構(gòu)可以規(guī)定讀寫操作的超時(shí)。
COMMTIMEOUTS結(jié)構(gòu)的定義為:
typedef?struct?_COMMTIMEOUTS?{???
????DWORD?ReadIntervalTimeout;?//讀間隔超時(shí)
????DWORD?ReadTotalTimeoutMultiplier;?//讀時(shí)間系數(shù)
????DWORD?ReadTotalTimeoutConstant;?//讀時(shí)間常量
????DWORD?WriteTotalTimeoutMultiplier;?//?寫時(shí)間系數(shù)
????DWORD?WriteTotalTimeoutConstant;?//寫時(shí)間常量
}?COMMTIMEOUTS,*LPCOMMTIMEOUTS;COMMTIMEOUTS結(jié)構(gòu)的成員都以毫秒為單位??偝瑫r(shí)的計(jì)算公式是:
總超時(shí)=時(shí)間系數(shù)×要求讀/寫的字符數(shù)+時(shí)間常量?
例如,要讀入10個(gè)字符,那么讀操作的總超時(shí)的計(jì)算公式為:
讀總超時(shí)=ReadTotalTimeoutMultiplier×10+ReadTotalTimeoutConstant?
可以看出:間隔超時(shí)和總超時(shí)的設(shè)置是不相關(guān)的,這可以方便通信程序靈活地設(shè)置各種超時(shí)。?
如果所有寫超時(shí)參數(shù)均為0,那么就不使用寫超時(shí)。如果ReadIntervalTimeout為0,那么就不使用讀間隔超時(shí)。如果ReadTotalTimeoutMultiplier 和 ReadTotalTimeoutConstant 都為0,則不使用讀總超時(shí)。如果讀間隔超時(shí)被設(shè)置成MAXDWORD并且讀時(shí)間系數(shù)和讀時(shí)間常量都為0,那么在讀一次輸入緩沖區(qū)的內(nèi)容后讀操作就立即返回,而不管是否讀入了要求的字符。
在用重疊方式讀寫串口時(shí),雖然ReadFile和WriteFile在完成操作以前就可能返回,但超時(shí)仍然是起作用的。在這種情況下,超時(shí)規(guī)定的是操作的完成時(shí)間,而不是ReadFile和WriteFile的返回時(shí)間。
配置串口的示例代碼:
SetupComm(hCom,1024,1024);?//輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)的大小都是1024 COMMTIMEOUTS?TimeOuts; //設(shè)定讀超時(shí) TimeOuts.ReadIntervalTimeout=1000; TimeOuts.ReadTotalTimeoutMultiplier=500; TimeOuts.ReadTotalTimeoutConstant=5000; //設(shè)定寫超時(shí) TimeOuts.WriteTotalTimeoutMultiplier=500; TimeOuts.WriteTotalTimeoutConstant=2000; SetCommTimeouts(hCom,&TimeOuts);?//設(shè)置超時(shí) DCB?dcb; GetCommState(hCom,&dcb); dcb.BaudRate=9600;?//波特率為9600 dcb.ByteSize=8;?//每個(gè)字節(jié)有8位 dcb.Parity=NOPARITY;?//無(wú)奇偶校驗(yàn)位 dcb.StopBits=TWOSTOPBITS;?//兩個(gè)停止位 SetCommState(hCom,&dcb); PurgeComm(hCom,PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR);
在讀寫串口之前,還要用PurgeComm()函數(shù)清空緩沖區(qū),該函數(shù)原型:
BOOL?PurgeComm( ????HANDLE?hFile, //串口句柄 ????DWORD?dwFlags //?需要完成的操作 ???);
參數(shù)dwFlags指定要完成的操作,可以是下列值的組合:
PURGE_TXABORT ??中斷所有寫操作并立即返回,即使寫操作還沒(méi)有完成。 PURGE_RXABORT ??中斷所有讀操作并立即返回,即使讀操作還沒(méi)有完成。 PURGE_TXCLEAR ??清除輸出緩沖區(qū) PURGE_RXCLEAR ??清除輸入緩沖區(qū)
(3),讀寫串口
我們使用ReadFile和WriteFile讀寫串口,下面是兩個(gè)函數(shù)的聲明:
BOOL?ReadFile( ????HANDLE?hFile, //串口的句柄 ???? ????//?讀入的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的地址, ????//?即讀入的數(shù)據(jù)將存儲(chǔ)在以該指針的值為首地址的一片內(nèi)存區(qū) ????LPVOID?lpBuffer, ????DWORD?nNumberOfBytesToRead, //?要讀入的數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù) ???? ????//?指向一個(gè)DWORD數(shù)值,該數(shù)值返回讀操作實(shí)際讀入的字節(jié)數(shù) ????LPDWORD?lpNumberOfBytesRead, ???? ????//?重疊操作時(shí),該參數(shù)指向一個(gè)OVERLAPPED結(jié)構(gòu),同步操作時(shí),該參數(shù)為NULL。 ????LPOVERLAPPED?lpOverlapped? ???); BOOL?WriteFile( ????HANDLE?hFile, //串口的句柄 ???? ????//?寫入的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的地址, ????//?即以該指針的值為首地址的nNumberOfBytesToWrite ????//?個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)將要寫入串口的發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。 ????LPCVOID?lpBuffer, ???? ????DWORD?nNumberOfBytesToWrite, //要寫入的數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù) ???? ????//?指向指向一個(gè)DWORD數(shù)值,該數(shù)值返回實(shí)際寫入的字節(jié)數(shù) ????LPDWORD?lpNumberOfBytesWritten, ???? ????//?重疊操作時(shí),該參數(shù)指向一個(gè)OVERLAPPED結(jié)構(gòu), ????//?同步操作時(shí),該參數(shù)為NULL。 ????LPOVERLAPPED?lpOverlapped? ???);
在用ReadFile和WriteFile讀寫串口時(shí),既可以同步執(zhí)行,也可以重疊執(zhí)行。在同步執(zhí)行時(shí),函數(shù)直到操作完成后才返回。這意味著同步執(zhí)行時(shí)線程會(huì)被阻塞,從而導(dǎo)致效率下降。在重疊執(zhí)行時(shí),即使操作還未完成,這兩個(gè)函數(shù)也會(huì)立即返回,費(fèi)時(shí)的I/O操作在后臺(tái)進(jìn)行。
ReadFile和WriteFile函數(shù)是同步還是異步由CreateFile函數(shù)決定,如果在調(diào)用CreateFile創(chuàng)建句柄時(shí)指定了FILE_FLAG_OVERLAPPED標(biāo)志,那么調(diào)用ReadFile和WriteFile對(duì)該句柄進(jìn)行的操作就應(yīng)該是重疊的;如果未指定重疊標(biāo)志,則讀寫操作應(yīng)該是同步的。ReadFile和WriteFile函數(shù)的同步或者異步應(yīng)該和CreateFile函數(shù)相一致。
ReadFile函數(shù)只要在串口輸入緩沖區(qū)中讀入指定數(shù)量的字符,就算完成操作。而WriteFile函數(shù)不但要把指定數(shù)量的字符拷入到輸出緩沖區(qū),而且要等這些字符從串行口送出去后才算完成操作。
如果操作成功,這兩個(gè)函數(shù)都返回TRUE。需要注意的是,當(dāng)ReadFile和WriteFile返回FALSE時(shí),不一定就是操作失敗,線程應(yīng)該調(diào)用GetLastError函數(shù)分析返回的結(jié)果。例如,在重疊操作時(shí)如果操作還未完成函數(shù)就返回,那么函數(shù)就返回FALSE,而且GetLastError函數(shù)返回ERROR_IO_PENDING。這說(shuō)明重疊操作還未完成。
同步方式讀寫串口比較簡(jiǎn)單,下面先例舉同步方式讀寫串口的代碼:
//同步讀串口
char?str[100];
DWORD?wCount;//讀取的字節(jié)數(shù)
BOOL?bReadStat;
bReadStat=ReadFile(hCom,str,100,&wCount,NULL);
if(!bReadStat)
{
AfxMessageBox("讀串口失敗!");
return?FALSE;
}
return?TRUE;
//同步寫串口
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("寫串口失敗!");
}
PurgeComm(hCom,?PURGE_TXABORT|
PURGE_RXABORT|PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR);在重疊操作時(shí),操作還未完成函數(shù)就返回。?
重疊I/O非常靈活,它也可以實(shí)現(xiàn)阻塞(例如我們可以設(shè)置一定要讀取到一個(gè)數(shù)據(jù)才能進(jìn)行到下一步操作)。有兩種方法可以等待操作完成:一種方法是用象WaitForSingleObject這樣的等待函數(shù)來(lái)等待OVERLAPPED結(jié)構(gòu)的hEvent成員;另一種方法是調(diào)用GetOverlappedResult函數(shù)等待,后面將演示說(shuō)明。
下面我們先簡(jiǎn)單說(shuō)一下OVERLAPPED結(jié)構(gòu)和GetOverlappedResult函數(shù):
OVERLAPPED結(jié)構(gòu)
OVERLAPPED結(jié)構(gòu)包含了重疊I/O的一些信息,定義如下:
typedef?struct?_OVERLAPPED?{?//?o??
????DWORD??Internal;?
????DWORD??InternalHigh;?
????DWORD??Offset;?
????DWORD??OffsetHigh;?
????HANDLE?hEvent;?
}?OVERLAPPED; 在使用ReadFile和WriteFile重疊操作時(shí),線程需要?jiǎng)?chuàng)建OVERLAPPED結(jié)構(gòu)以供這兩個(gè)函數(shù)使用。線程通過(guò)OVERLAPPED結(jié)構(gòu)獲得當(dāng)前的操作狀態(tài),該結(jié)構(gòu)最重要的成員是hEvent。hEvent是讀寫事件。當(dāng)串口使用異步通訊時(shí),函數(shù)返回時(shí)操作可能還沒(méi)有完成,程序可以通過(guò)檢查該事件得知是否讀寫完畢。
當(dāng)調(diào)用ReadFile, WriteFile 函數(shù)的時(shí)候,該成員會(huì)自動(dòng)被置為無(wú)信號(hào)狀態(tài);當(dāng)重疊操作完成后,該成員變量會(huì)自動(dòng)被置為有信號(hào)狀態(tài)。
GetOverlappedResult函數(shù) BOOL?GetOverlappedResult( ????HANDLE?hFile, //?串口的句柄?? ???? ????//?指向重疊操作開(kāi)始時(shí)指定的OVERLAPPED結(jié)構(gòu) ????LPOVERLAPPED?lpOverlapped, ???? ????//?指向一個(gè)32位變量,該變量的值返回實(shí)際讀寫操作傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)。 ????LPDWORD?lpNumberOfBytesTransferred, ???? ????//?該參數(shù)用于指定函數(shù)是否一直等到重疊操作結(jié)束。 ????//?如果該參數(shù)為TRUE,函數(shù)直到操作結(jié)束才返回。 ????//?如果該參數(shù)為FALSE,函數(shù)直接返回,這時(shí)如果操作沒(méi)有完成, ????//?通過(guò)調(diào)用GetLastError()函數(shù)會(huì)返回ERROR_IO_INCOMPLETE。 ????BOOL?bWait? ???);
該函數(shù)返回重疊操作的結(jié)果,用來(lái)判斷異步操作是否完成,它是通過(guò)判斷OVERLAPPED結(jié)構(gòu)中的hEvent是否被置位來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
異步讀串口的示例代碼:
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函數(shù)返回FALSE
{
if(GetLastError()==ERROR_IO_PENDING)
//GetLastError()函數(shù)返回ERROR_IO_PENDING,表明串口正在進(jìn)行讀操作
{
WaitForSingleObject(m_osRead.hEvent,2000);
//使用WaitForSingleObject函數(shù)等待,直到讀操作完成或延時(shí)已達(dá)到2秒鐘
//當(dāng)串口讀操作進(jìn)行完畢后,m_osRead的hEvent事件會(huì)變?yōu)橛行盘?hào)
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;對(duì)以上代碼再作簡(jiǎn)要說(shuō)明: 在使用ReadFile 函數(shù)進(jìn)行讀操作前,應(yīng)先使用ClearCommError函數(shù)清除錯(cuò)誤。ClearCommError函數(shù)的原型如下:
BOOL?ClearCommError( ????HANDLE?hFile, //?串口句柄 ????LPDWORD?lpErrors, //?指向接收錯(cuò)誤碼的變量 ????LPCOMSTAT?lpStat //?指向通訊狀態(tài)緩沖區(qū) ???);
該函數(shù)獲得通信錯(cuò)誤并報(bào)告串口的當(dāng)前狀態(tài),同時(shí),該函數(shù)清除串口的錯(cuò)誤標(biāo)志以便繼續(xù)輸入、輸出操作。
參數(shù)lpStat指向一個(gè)COMSTAT結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)返回串口狀態(tài)信息。 COMSTAT結(jié)構(gòu) COMSTAT結(jié)構(gòu)包含串口的信息,結(jié)構(gòu)定義如下:
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成員變量,該成員變量的值代表輸入緩沖區(qū)的字節(jié)數(shù)。
最后用PurgeComm函數(shù)清空串口的輸入輸出緩沖區(qū)。
這段代碼用WaitForSingleObject函數(shù)來(lái)等待OVERLAPPED結(jié)構(gòu)的hEvent成員,下面我們?cè)傺菔疽欢握{(diào)用GetOverlappedResult函數(shù)等待的異步讀串口示例代碼:
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函數(shù)返回FALSE
{
if(GetLastError()==ERROR_IO_PENDING)
{
GetOverlappedResult(hCom,
&m_osRead,&dwBytesRead,TRUE);
???????????//?GetOverlappedResult函數(shù)的最后一個(gè)參數(shù)設(shè)為TRUE,
???????????//函數(shù)會(huì)一直等待,直到讀操作完成或由于錯(cuò)誤而返回。
return?dwBytesRead;
}
return?0;
}
return?dwBytesRead;異步寫串口的示例代碼:
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),關(guān)閉串口
利用API函數(shù)關(guān)閉串口非常簡(jiǎn)單,只需使用CreateFile函數(shù)返回的句柄作為參數(shù)調(diào)用CloseHandle即可:
BOOL?CloseHandle( ????HANDLE?hObject;?//handle?to?object?to?close? );
串口編程的一個(gè)實(shí)例
為了讓您更好地理解串口編程,下面我們分別編寫兩個(gè)例程(見(jiàn)附帶的源碼部分),這兩個(gè)例程都實(shí)現(xiàn)了工控機(jī)與百特顯示儀表通過(guò)RS485接口進(jìn)行的串口通信。其中第一個(gè)例程采用同步串口操作,第二個(gè)例程采用異步串口操作。
我們只介紹軟件部分,RS485接口接線方法不作介紹,感興趣的讀者可以查閱相關(guān)資料。
例程1
打開(kāi)VC++6.0,新建基于對(duì)話框的工程RS485Comm,在主對(duì)話框窗口IDD_RS485COMM_DIALOG上添加兩個(gè)按鈕,ID分別為IDC_SEND和IDC_RECEIVE,標(biāo)題分別為“發(fā)送”和“接收”;添加一個(gè)靜態(tài)文本框IDC_DISP,用于顯示串口接收到的內(nèi)容。
在RS485CommDlg.cpp文件中添加全局變量:
HANDLE?hCom;??//全局變量,串口句柄
在RS485CommDlg.cpp文件中的OnInitDialog()函數(shù)添加如下代碼:
//?TODO:?Add?extra?initialization?here
hCom=CreateFile("COM1",//COM1口
GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,?//允許讀和寫
0,?//獨(dú)占方式
NULL,
OPEN_EXISTING,?//打開(kāi)而不是創(chuàng)建
0,?//同步方式
NULL);
if(hCom==(HANDLE)-1)
{
AfxMessageBox("打開(kāi)COM失敗!");
return?FALSE;
}
SetupComm(hCom,100,100);?//輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)的大小都是1024
COMMTIMEOUTS?TimeOuts;
//設(shè)定讀超時(shí)
TimeOuts.ReadIntervalTimeout=MAXDWORD;
TimeOuts.ReadTotalTimeoutMultiplier=0;
TimeOuts.ReadTotalTimeoutConstant=0;
//在讀一次輸入緩沖區(qū)的內(nèi)容后讀操作就立即返回,
//而不管是否讀入了要求的字符。
//設(shè)定寫超時(shí)
TimeOuts.WriteTotalTimeoutMultiplier=100;
TimeOuts.WriteTotalTimeoutConstant=500;
SetCommTimeouts(hCom,&TimeOuts);?//設(shè)置超時(shí)
DCB?dcb;
GetCommState(hCom,&dcb);
dcb.BaudRate=9600;?//波特率為9600
dcb.ByteSize=8;?//每個(gè)字節(jié)有8位
dcb.Parity=NOPARITY;?//無(wú)奇偶校驗(yàn)位
dcb.StopBits=TWOSTOPBITS;?//兩個(gè)停止位
SetCommState(hCom,&dcb);
PurgeComm(hCom,PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR);分別雙擊IDC_SEND按鈕和IDC_RECEIVE按鈕,添加兩個(gè)按鈕的響應(yīng)函數(shù):
void?CRS485CommDlg::OnSend()?
{
//?TODO:?Add?your?control?notification?handler?code?here
//?在此需要簡(jiǎn)單介紹百特公司XMA5000的通訊協(xié)議:
//該儀表RS485通訊采用主機(jī)廣播方式通訊。
//串行半雙工,幀11位,1個(gè)起始位(0),8個(gè)數(shù)據(jù)位,2個(gè)停止位(1)
//如:讀儀表顯示的瞬時(shí)值,主機(jī)發(fā)送:DC1?AAA?BB?ETX
//其中:DC1是標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼的一個(gè)控制符號(hào),碼值為11H(十進(jìn)制的17)
//在XMA5000的通訊協(xié)議中,DC1表示讀瞬時(shí)值
//AAA是從機(jī)地址碼,也就是XMA5000顯示儀表的通訊地址
//BB為通道號(hào),讀瞬時(shí)值時(shí)該值為01
//ETX也是標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼的一個(gè)控制符號(hào),碼值為03H
//在XMA5000的通訊協(xié)議中,ETX表示主機(jī)結(jié)束符
char?lpOutBuffer[7];
memset(lpOutBuffer,''
