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VC实现串口通信例程

2012-05-08 14:54 405 查看
  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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