vc++ 串口编程

用vc++编写上位机：

一是利用Windows API通信函数；二是利用VC的标准通信

函数inp、inpw、inpd、outp、outpw、outpd等直接对串口进行操作；三是使用Microsoft Visual C++的通信控件（MSComm）；

四是利用第三方编写的通信类。以上几种方法中第一种使用面较广，但由于比较复杂，专业化程度较高，使用较困难；第二种需要了

解硬件电路结构原理；第三种方法看来较简单，只需要对串口进行简单配置，但是由于使用令人费解的VARIANT 类，使用也不是很容

易；第四种方法是利用一种用于串行通信的CSerial类（这种类是由第三方提供），只要理解这种类的几个成员函数，就能方便的使

用。

1.初始化时应注意CreateFile()函数中串口共享方式应设为0，串口为不可共享设备，其它与一般文件读写类似。以下给出API实

现的源代码。

1.1 发送的例程

//声明全局变量

HANDLE m_hIDComDev；

OVERLAPPED m_OverlappedRead, m_Over lappedWrite;

//初始化串口

void CSerialAPIView::OnInitialUpdate()

{

CView::OnInitialUpdate();

Char szComParams[50];

DCB dcb;

Memset(&m_OverlappedRead, 0, sizeof (OVERLAPPED));

Memset(&m_OverlappedWrite, 0, sizeof (OVERLAPPED));

m_hIDComDev = NULL;

m_hIDComDev = CreateFile(“COM2”, GENERIC_READ│GENERIC_WRITE, 0, NULL,

OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL│FILE_FLAG_OVERLAPPED, NULL);

if (m_hIDComDev == NULL)

{

AfxMessageBox(“Can not open serial port!”);

goto endd;

}

memset(&m_OverlappedRead, 0, sizeof (OVERLAPPED));

memset(&m_OverlappedWrite, 0, sizeof (OVERLAPPED));

COMMTIMEOUTS CommTimeOuts;

CommTimeOuts.ReadIntervalTimeout=0×FFFFFFFF;

CommTimeOuts.ReadTotalTimeoutMultiplier = 0;

CommTimeOuts.ReadTotalTimeoutConstant = 0;

CommTimeOuts.WriteTotalTimeoutMultiplier = 0;

CommTimeOuts.WriteTotalTimeoutConstant = 5000;

SetCommTimeouts(m_hIDComDev, &CommTimeOuts);

Wsprintf(szComparams, “COM2:9600, n, 8, 1”);

m_OverlappedRead. hEvent = CreateEvent(NULL, TRUE, FALSE, NULL);

m_OverlappedWrite. hEvent = CreateEvent(NULL, TRUE, FALSE, NULL);

dcb. DCBlength = sizeof(DCB);

GetCommState(m_hIDComDev, &dcb);

dcb. BaudRate = 9600;

dcb. ByteSize= 8;

unsigned char ucSet;

ucSet = (unsigned char) ((FC_RTSCTS&FC_DTRDSR) != 0);

ucSet = (unsigned char) ((FC_RTSCTS&FC_RTSCTS) ! = 0);

ucSet = (unsigned char) ((FC_RTSCTS&FC_XONXOFF) ! = 0);

if (!SetCommState(m_hIDComDev, &dcb)‖

!SetupComm(m_hIDComDev,10000,10000)‖

m_OverlappedRead. hEvent ==NULL‖

m_OverlappedWrite. hEvent ==NULL)

{

DWORD dwError = GetLastError();

if (m_OverlappedRead. hEvent != NULL)

CloseHandle(m_OverlappedRead. hEvent);

if (m_OverlappedWrite. hEvent != NULL)

CloseHandle(m_OverlappedWrite. hEvent);

CloseHandle(m_hIDComDev);

}

endd:

;

}

//发送数据

void CSerialAPIView::OnSend()

{

char szMessage[20] = “thank you very much”;

DWORD dwBytesWritten;

for (int i=0; i<sizeof(szMessage); i++)

{

WriteFile(m_hIDComDev, (LPSTR)&szMessage[i], 1, &dwBytesWritten, &m_OverlappedWrite);

if (WaitForSingleObject(m_OverlapperWrite, hEvent, 1000))dwBytesWritten = 0;

else

{

GentOverlappedResult(m_hIDComDev, &m_OverlappedWrite, &dwBytesWritten, FALSE);

m_OverlappedWrite. Offset += dwBytesWritten;

}

dwBytesWritten++;

}

}

1.2 接收例程

DCB ComDcb; //设备控制块

HANDLE hCom; //global handle

hCom = CreateFile ("COM1",GENERIC_READ| GENERIC_WRITE,0,NULL,OPEN_EXISTING,FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,NULL);

if (hCom==INVALID_HANDLE_VALUE)

{

AfxMessageBox("无法打开串行口");

}

else

{

COMMTIMEOUTS CommTimeOuts ;

SetCommMask(hCom, EV_RXCHAR ) ;

SetupComm(hCom, 4096, 4096 ) ; /*设置收发缓冲区 尺寸为4K */

PurgeComm(hCom, PURGE_TXABORT| PURGE_RXABORT | PURGE_TXCLEAR| PURGE_RXCLEAR ) ; //清收发缓冲区

//以下初始化结构变量CommTimeOuts, 设置超时参数 CommTimeOuts.ReadIntervalTimeout = 0×FFFFFFFF ;

CommTimeOuts.ReadTotalTimeoutMultiplier = 0;

CommTimeOuts.ReadTotalTimeoutConstant = 4000;

CommTimeOuts.WriteTotalTimeoutMultiplier = 0;

CommTimeOuts.WriteTotalTimeoutConstant = 4000;

SetCommTimeouts(hCom, &CommTimeOuts ); //设置超时参数

ComDcb.DCBlength = sizeof( DCB );

GetCommState( hCom, &ComDcb ); //获取当前参数

ComDcb.BaudRate =9600; //波特率

ComDcb.ByteSize = 8; //数据位

ComDcb.Parity = 0; /*校验 0~4=no, odd, even, mark, space */

SetCommState(hCom, &ComDcb ) ;

} //设置新的通信参数

接收可用定时器或线程等

DWORD dRead,dReadNum;

unsigned char buff [200];

dRead=ReadFile(hCom, buff, 100, &dReadNum, NULL); //接收100个字符，

//dReadNum为实际接收字节数

2 利用端口函数直接操作

这种方式主要是采用两个端口函数_inp(), _outp()实现对串口的读写，其中读端口函数的原型为：

int _inp(unsigned shot port)

该函数从端口读取一个字节，端口号为0~65535。

写端口的函数原型为：

int _outp(unsigned shot port, int databyte)

该函数向指定端口写入一个字节。

不同的计算机串口地址可能不一样，通过向串口的控制及收发寄存器进行读写，可以实现灵活的串口通信功能，由于涉及具体的硬

件电路讨论比较复杂，在此不加赘述。

3 MSComm控件

MSComm控件是微软开发的专用通信控件，封装了串口的所有功能，使用很方便，但在实际应用中要小心对其属性进行配置。下面详

细说明该类应用方法。

3.1 MSComm控件的属性

CommPort：设置串口号，类型 short :1-comm1 2-comm2.

Settings：设置串口通信参数，类型 CString :B波特率，P奇偶性（N无校验，E偶校验，O奇校验），D字节有效位数，S停止位。

PortOpen：设置或返回串口状态，类型 BOOL：TURE打开，FALSE关闭。

InputMode:设置从接收缓冲区读取数据的格式，类型 long： 0-Text 1-Bin。

Input:从接收缓冲区读取数据，类型 VARIANT。

InBufferCount:接收缓冲区中的字节数，类型：short。

InBufferSize:接收缓冲区的大小，类型：short。

Output:向发送缓冲区写入数据，类型：VARIANT。

OutBufferCount:发送缓冲区中的字节数，类型：short。

OutBufferSize:发送缓冲区的大小，类型：short。

InputLen:设置或返回Input读出的字节数，类型：short。

CommEvent:串口事件，类型：short。

3.2 程序示例

串口初始化

if (!m_comm.GetPortOpen())m_comm.SetPortOpen(TURE); /*打开串口*/

m_comm.SetSettings("4800,n,8,1"); /*串口参数设置*/

m_comm.SetInputMode(0); /*设置TEXT缓冲区输入方式*/

m_comm.SetRthresHold(1); /*每接收一个字符则激发OnComm()事件*/

接收数据

m_comm.SetInputLen(1); /*每次读取一个字符

VARINAT V1=m_comm.GetInput();

/*读入字符*/

m_V1=V1.bstrval;

发送字符

m_comm.SetOutput(Colevariant ("Hello"); /*发送 “Hello” */

3.3 注意

SetOutput方法可以传输文本数据或二进制数据。用SetOutput方法传输文本数据，必须定义一个包含一个字符串的Variant。

发送二进制数据，必须传递一个包含字节数组的Variant 到 Output 属性。正常情况下，如果发送一个 ANSI 字符串到应用程序，

可以以文本数据的形式发送。如果发送包含嵌入控制字符、Null 字符等的数据，要以二进制形式发送。此处望引起读者注意，笔

者曾经在此犯错。

4 VC++类CSerial

4.1 串行通信类CSerial简介

Cserial 是由MuMega Technologies公司提供的一个免费的VC++类，可方便地实现串行通信。以下为该类定义的说明部分。

class CSerial

{

public:

CSerial();

~CSerial();

BOOL Open( int nPort = 2, int nBaud = 9600 );

BOOL Close( void );

int ReadData( void *, int );

int SendData( const char *, int );

int ReadDataWaiting( void );

BOOL IsOpened( void ){ return( m_bOpened ); }

protected:

BOOL WriteCommByte( unsigned char );

HANDLE m_hIDComDev;

OVERLAPPED m_OverlappedRead, m_OverlappedWrite;

BOOL m_bOpened;

}

4.2 串行通信类Cserial 成员函数简介

1. CSerial：：Cserial是类构造函数，不带参数，负责初始化所有类成员变量。

2. CSerial:: Open这个成员函数打开通信端口。带两个参数,第一个是埠号，有效值是1到4，第二个参数是波特率，返回一个布

尔量。

3. CSerial:: Close函数关闭通信端口。类析构函数调用这个函数，所以可不用显式调用这个函数。

4. CSerial:: SendData函数把数据从一个缓冲区写到串行端口。它所带的第一个参数是缓冲区指针，其中包含要被发送的资料；

这个函数返回已写到端口的实际字节数。

5. CSerial:: ReadDataWaiting函数返回等待在通信端口缓冲区中的数据，不带参数。

6. CSerial:: ReadData函数从端口接收缓冲区读入数据。第一个参数是void＊缓冲区指针，资料将被放入该缓冲区；第二个参

数是个整数值，给出缓冲区的大小。

4.3 应用VC类的一个实例

1. 固定式EBM气溶胶灭火系统简介

固定式EBM气溶胶灭火装置分区启动器是专为EBM灭火装置设计的自动控制设备。可与两线制感温、感烟探测器配套使用，当监

测部位发生火情时，探测器发出电信号给分区启动器，经逻辑判断后发出声、光报警，延时后自动启动EBM灭火装置。为了便于火灾

事故的事后分析，需对重要的火警事件和关键性操作进行记录，记录应能从PC机读出来；PC机能控制、协调整个系统的工作，这些

都涉及通信。本例中启动器采用RS-485通信接口，系统为主从式网络，PC机为上位机。具体的通信协议为：

（1）下位机定时向上传送记录的事件；

（2）应答发送，即PC机要得到最新事件记录，而传送时间未到时，PC机发送命令，下位机接收命令后，把最新记录传给上位机；

（3）上位机发送其它命令如校时、启动、停止、手/自动等。

2. 通信程序设计

部分上位机程序

（1）发送命令字程序，代码如下

void CCommDlg::OnSend()

{

CSerial Serial;

//构造串口类，初始化串行口

if (Serial.Open(2,9600)) //if-1

//打开串行口2，波特率为9600bps

{

static char szMessage[]="0";

//命令码(可定义各种命令码)

int nBytesSent;

int count=0;

resend:

nBytesSent=Serial.SendData(szMessage,strlen(szMessage));

//发送命令码

char rdMessage [20];

if (Serial.ReadDataWaiting()) //if-2

{

Serial.ReadData(rdMessage,88);

//rdMessage 定义接收字节存储区，为全局变量//

if ((rdMessage[0]!=0x7f)&&(count<3))

{

count++;

goto resend

}

if(count>=3)

MessageBox(“发送命令字失败”);

}

else //if-2

MessageBox("接收数据错误");

}

else //if-1

MessageBox("串行口打开失败");

}

下位机通信程序：

＃i nclude<reg51.h>

＃i nclude<stdlib.h>

＃i nclude<stdio.h>

#define count 9

#define com_code 0x00

#define com_code1 0xff

unsigned char buffer[count];

int po,year,month,date,hour;

int minute,second,recordID ;

int sum;

main()

{

…

/*初始化串口和定时器*/

TMOD=0×20;

TH1=0×fd;

TR1=0×01;

ET1=0×00;

ES=1;

EA=1;

/*待发送数据送缓冲区*/

buffer[0] = 0×ff; //数据特征码

buffer[1] = count+1; //数据长度

buffer[2] = year； //年

buffer[3] = month; //月

buffer[4] = date; //日

buffer[5] = hour; //时

buffer[6] = minute; //分

buffer[7] = second; //秒

buffer[8] = recordID; //事件号

for(po=0;po<count;po++)

sum+=buffer[po];

buffer[9]=sum; //校验和

…

}

/*发送中断服务程序*/

void send(void) interrupt 4 using 1

{

int i;

RI=0;

EA=0;

do

{

for(i=0;i<=count;i++)

{

SBUF=buffer[i]; //发送数据和校验和//

while(TI==0);

TI=0;

}

while(RI==0);

RI=0;

} while(SBUF!=0); //主机接收不正确，重新发送//

EA=1;

Return;

}

2.利用Visual C＋＋在windows环境下设计异步串行通信程序可以使用不同的方法。一种方法可以使用windows系统提供的串行口API函数；另一种方法可以直接使用Microsoft公司提供的ActiveX控件MSCOMM.OCX。利用MSCOMM.OCX控件进行串行口程序设计相对比较简单，只要对该控件的属性、事件和方法进行设置和操作，就能完成简单的串行通信功能。而直接使用windows系统提供的串行口API函数则相对较为灵活。试验中，可根据自己的情况任意其中一种进行编程。以下针对如何使用windows系统提供的串行口API函数进行编程做简要介绍

在windows系统，串行口和其它通信设备都是作为文件进行处理的。串行口的打开、关闭、发送和接收所用的函数都与操作文件的函数相同。总体来说，利用Visual C＋＋进行异步串行通信程序设计通常可以分为4个大阶段，它们是串行口打开阶段、串行口状态值读取和属性设置阶段、串行数据的发送与接收阶段，以及串行口关闭阶段。
（1） 打开串行口
在对串行口进行所有的操作之前，首先要将其打开。串行口的打开可以使用CreateFile函数，CreateFile函数将返回一个句柄，在随后与该串行口相关的各种操作中使用。与文件操作相同，在利用CreateFile打开串行口时，也可以将串行口指定为“读访问权限”、“写访问权限”或“读写访问权限”。
HANDLE CreateFile（
LPCTSTR lpFileName
DWORD dwDesiredAccess
DWORD dwSharedMode
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes
DWORD dwCreationDisposition
DWORD dwFlagsAndAttributes
HANDLE hTemplateFile
)；
在调用成功时，CreateFile返回打开文件的句柄，该句柄将在以后与该串口相关的各个调用函数中使用。如果调用失败，则CreateFile返回INVALID_HANDLE_VALUE。
（2） 串行口的状态读取和属性设置
一旦将串口打开，就可以对该串口的属性进行设置。由于串口的属性非常复杂，因此通常采用读取该串口当前状态值，然后在此基础上进行修改的方法。
n 获取串行口当前状态
windows系统使用GetCommState函数获取串行口的当前配置，GetCommState的声明如下：
BOOL GetCommState（
HANDLE hFile
LPDCB lpDCB
）；
GetCommState函数的第一个参数hFile是由CreateFile函数返回指向已打开串行口的句柄。第二个参数指向设备控制块DCB。DCB是一个非常重要的数据结构，几乎所有的串行口属性和状态都存储在该结构的成员变量中。
n 对串口进行设置
windows系统利用SetCommState函数修改串行口的当前参数配置。SetCommState函数声明如下：
BOOL SetCommState（
HANDLE hFile
LPDCB lpDCB
）；
GetCommState函数的第一个参数hFile是由CreateFile函数返回指向已打开串行口的句柄。第二个参数指向设备控制块DCB。如果函数调用成功，则返回值为非0；若函数调用失败，则返回值为0。当应用程序仅仅需要修改一部分串行口的配置值时，可以通过GetCommState函数获得当前的DCB结构，然后更改参数，再调用SetCommState函数设置修改过的DCB来配置串行口。
n 为串口分配接收和发送缓冲区
当一个串行口打开时，可以为该串口分配一个发送缓冲区和一个接收缓冲区。串行口发送缓冲区和接收缓冲区的配置可以由函数SetupComm实现。如果不调用SetupComm，系统会为该串口分配默认的发送缓冲区和接收缓冲区。但是为了保证缓冲区的大小与实际需要的一致，最好调用该函数进行设置。SetupComm函数原型如下：
BOOL SetupComm（
HANDLE hFile
DWORD dwInQueue
DWORD dwOutQueue
）；
其中hFile是由CreateFile函数返回指向已打开串行口的句柄。参数dwInQueue和dwOutQueue分别指定应用程序推荐使用的接收缓冲区和发送缓冲区的大小。
n 清空接收和发送缓冲区
在进行串口所有的发送和接收数据操作之前，最好使用PurgeComm函数将串行口发送缓冲区和接收缓冲区中的数据清楚干净。PurgeComm函数原型如下：
BOOL PurgeComm（
HANDLE hFile
DWORD dwFlages
）；
参数hFile是由CreateFile函数返回指向已打开串行口的句柄，参数dwFlags指明执行的动作。如果dwFlags为PURGE_TXCLEAR，则通知系统清空发送缓冲区；如果dwFlags为PURGE_RXCLEAR，则通知系统清空接收缓冲区；如果需要将发送缓冲区和接收缓冲区全部清空，可以把dwFlags设置为PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR。如果PurgeComm函数调用成功，则返回值为非0；若函数调用失败，则返回值为0。
（3） 串行数据的发送和接收
与普通的文件操作相同，在对串行口进行操作时，通常利用ReadFile函数读取串行口收到的数据，利用WriteFile将需要发送的数据写如串行口。
n 串行数据的接收
利用ReadFile函数可以读取将串行口接收到的数据。ReadFile函数原型如下：
BOOL ReadFile（
HANDLE hFile
LPVIOD lpBuffer
DWORD nNumberOfBytesToRead
LPDWORD lpNumberOfBytesRead
LPOVERLAPPED lpOverlapped
）；
其中参数hFile指向已经打开的串行口句柄；lpBuffer指向一个读取数据缓冲区；nNumberOfBytesToRead指定要从串行设备中读取的字节数；lpNumberOfBytesRead指明实际从串行口中读出的字节数；lpOverlapped指向一个OVERLAPPED结构变量，该结构变量中包含一个同步事件。
通常如果调用成功，ReadFile返回非0值；否则返回值为0。但是对于接收操作在后台进行的串口来说，返回值为0不一定说明函数调用失败。此时可以调用GetLastError函数获取进一步的信息。如果GetLastError返回值为ERROR_IO_PENDING，则说明该读取串口的操作仍然处于后台等待状态，而非一个真正意义上的错误。
n 串行数据的发送
利用WriteFile函数可以向串行口写入数据。WriteFile函数原型如下：
BOOL WriteFile（
HANDLE hFile
LPVIOD lpBuffer
DWORD nNumberOfBytesToWrite
LPDWORD lpNumberOfBytesWritten
LPOVERLAPPED lpOverlapped
）；
其中参数hFile指向已经打开的串行口句柄；lpBuffer指向一个发送数据缓冲区；nNumberOfBytesToRead指定要从串行设备中发送的字节数；lpNumberOfBytesRead指明实际从串行口中发送的字节数；lpOverlapped指向一个OVERLAPPED结构变量，该结构变量中包含一个同步事件。
通常如果调用成功，WriteFile返回非0值；否则返回值为0。但是对于发送操作在后台进行的串口来说，返回值为0不一定说明函数调用失败。此时可以调用GetLastError函数获取进一步的信息。如果GetLastError返回值为ERROR_IO_PENDING，则说明该写入串口的操作仍然处于后台等待状态，而非一个真正意义上的错误。
（4） 关闭串行口
在用完串行口后通常要将其关闭。如果忘记关闭，该串口会始终处于打开状态，其它的应用程序就不能打开或使用它。
关闭串口可以使用函数CloseHandle，其函数原型如下：
BOOL CloseHandle（
HANDLE hObject
）；
CloseHandle函数非常简单，其中hObject为该打开串口的句柄。如果该函数调用成功，则返回值为非0；否则返回值为0。