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VC实现串口通信例程

作者: 来源: 发布时间:2011/2/24 10:27:11  点击数:2051
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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