VC-MFC串口通信编程详解

MFC串口通信编程介绍主要介绍了用CreateFile()函数和WriteFile()函数读写串口的实例,以及设置串口属性的实例.在工业控制中,工控机(一般都基于Windows平台)经常需要与智能仪表通过串口进行通信.串口通信方便易行,应用广泛.一般情况下,工控机和各智能仪表通过RS485总线进行通信.RS485的通信方式是半双工的,只能由作为主节点的工控PC机依次轮询网络上的各智能控制单元子节点.每次通信都是由PC机通过串口向智能控制单元发布命令,智能控制单元在接收到正确的命令后作出应答.在Win32下,可以使用两种编程方式实现串口通信,其一是使用ActiveX控件,这种方法程序简单,但欠灵活.其二是调用Windows的API函数,这种方法可以清楚地掌握串口通信的机制,并且自由灵活.下面只介绍API串口通信部分.串口的操作可以有两种操作方式:同步操作方式和重叠操作方式(又称为异步操作方式).同步操作时,API函数会阻塞直到操作完成以后才能返回(在多线程方式中,虽然不会阻塞主线程,但是仍然会阻塞监听线程);而重叠操作方式,API函数会立即返回,操作在后台进行,避免线程的阻塞.无论哪种操作方式,一般都通过四个步骤来完成:(1)打开串口(2)配置串口(3)读写串口(4)关闭串口一打开串口Win32系统把文件的概念进行了扩展.无论是文件、通信设备、命名管道、邮件槽、磁盘、还是控制台,都是用API函数CreateFile来打开或创建的.该函数的原型为:HANDLECreateFile(LPCTSTRlpFileName,DWORDdwDesiredAccess,DWORDdwShareMode,LPSECURITY_ATTRIBUTESlpSecurityAttributes,DWORDdwCreationDistribution,DWORDdwFlagsAndAttributes,HANDLEhTemplateFile);•lpFileName:将要打开的串口逻辑名,如“COM1”;•dwDesiredAccess:指定串口访问的类型,可以是读取、写入或二者并列;•dwShareMode:指定共享属性,由于串口不能共享,该参数必须置为0;•lpSecurityAttributes:引用安全性属性结构,缺省值为NULL;•dwCreationDistribution:创建标志,对串口操作该参数必须置为OPEN_EXISTING;•dwFlagsAndAttributes:属性描述,用于指定该串口是否进行异步操作,该值为FILE_FLAG_OVERLAPPED,表示使用异步的I/O;该值为0,表示同步I/O操作;•hTemplateFile:对串口而言该参数必须置为NULL;同步I/O方式打开串口的示例:HANDLEhCom;//全局变量,串口句柄hCom=CreateFile(COM1,//串口名称GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,//允许读和写0,//独占方式NULL,OPEN_EXISTING,//打开而不是创建0,//同步方式NULL);if(hCom==(HANDLE)-1){MessageBox(打开COM失败!);returnFALSE;}returnTRUE;重叠I/O打开串口的示例:HANDLEhCom;//全局变量,串口句柄hCom=CreateFile(COM1,//串口名称GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,//允许读和写0,//独占方式NULL,OPEN_EXISTING,//打开而不是创建FILE_ATTRIBUTE_NORMAL|FILE_FLAG_OVERLAPPED,//重叠方式NULL);if(hCom==INVALID_HANDLE_VALUE){MessageBox(打开COM失败!);returnFALSE;}returnTRUE;二配置串口在打开通讯设备句柄后,常需要对串口进行一些初始化配置工作.这需要通过一个DCB结构来进行.DCB结构包含了诸如波特率、数据位数、奇偶校验和停止位数等信息.在查询或配置串口的属性时,都要用DCB结构来作为缓冲区.一般用CreateFile打开串口后,可以调用GetCommState函数来获取串口的初始配置.要修改串口的配置,应该先修改DCB结构,然后再调用SetCommState函数设置串口.DCB结构包含了串口的各项参数设置,下面仅介绍几个该结构常用的变量:typedefstruct_DCB{………//波特率,指定通信设备的传输速率.这个成员可以是实际波特率值或者下面的常量值之一:DWORDBaudRate;//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_14400DWORDfParity;//指定奇偶校验使能.若此成员为1,允许奇偶校验检查…BYTEByteSize;//通信字节位数,4—8BYTEParity;//指定奇偶校验方法.此成员可以有下列值://EVENPARITY偶校验NOPARITY无校验//MARKPARITY标记校验ODDPARITY奇校验BYTEStopBits;//指定停止位的位数.此成员可以有下列值://ONESTOPBIT1位停止位TWOSTOPBITS2位停止位//ONE5STOPBITS1.5位停止位………}DCB;在winbase.h文件中定义了以上用到的常量.如下所示:#defineNOPARITY0#defineODDPARITY1#defineEVENPARITY2#defineONESTOPBIT0#defineONE5STOPBITS1#defineTWOSTOPBITS2#defineCBR_110110#defineCBR_300300#defineCBR_600600#defineCBR_12001200#defineCBR_24002400#defineCBR_48004800#defineCBR_96009600#defineCBR_1440014400#defineCBR_1920019200#defineCBR_3840038400#defineCBR_5600056000#defineCBR_5760057600#defineCBR_115200115200#defineCBR_128000128000#defineCBR_256000256000GetCommState函数可以获得COM口的设备控制块,从而获得相关参数:BOOLGetCommState(HANDLEhFile,//标识通讯端口的句柄LPDCBlpDCB//指向一个设备控制块(DCB结构)的指针);SetCommState函数设置COM口的设备控制块:BOOLSetCommState(HANDLEhFile,LPDCBlpDCB);除了在BCD中的设置外,程序一般还需要设置I/O缓冲区的大小和超时.Windows用I/O缓冲区来暂存串口输入和输出的数据.如果通信的速率较高,则应该设置较大的缓冲区.调用SetupComm函数可以设置串行口的输入和输出缓冲区的大小.BOOLSetupComm(HANDLEhFile,//通信设备的句柄DWORDdwInQueue,//输入缓冲区的大小(字节数)DWORDdwOutQueue//输出缓冲区的大小(字节数));在用ReadFile和WriteFile读写串行口时,需要考虑超时问题.超时的作用是在指定的时间内没有读入或发送指定数量的字符,ReadFile或WriteFile的操作仍然会结束.要查询当前的超时设置应调用GetCommTimeouts函数,该函数会填充一个COMMTIMEOUTS结构.调用SetCommTimeouts可以用某一个COMMTIMEOUTS结构的内容来设置超时.读写串口的超时有两种:间隔超时和总超时.间隔超时是指在接收时两个字符之间的最大时延.总超时是指读写操作总共花费的最大时间.写操作只支持总超时,而读操作两种超时均支持.用COMMTIMEOUTS结构可以规定读写操作的超时.COMMTIMEOUTS结构的定义为:typedefstruct_COMMTIMEOUTS{DWORDReadIntervalTimeout;//读间隔超时DWORDReadTotalTimeoutMultiplier;//读时间系数DWORDReadTotalTimeoutConstant;//读时间常量DWORDWriteTotalTimeoutMultiplier;//写时间系数DWORDWriteTotalTimeoutConstant;//写时间常量}COMMTIMEOUTS,*LPCOMMTIMEOUTS;COMMTIMEOUTS结构的成员都以毫秒为单位.总超时的计算公式是:总超时＝时间系数×要求读/写的字符数＋时间常量例如要读入10个字符,那么读操作的总超时的计算公式为:读总超时＝ReadTotalTimeoutMultiplier×10＋ReadTotalTimeoutConstant可以看出:间隔超时和总超时的设置是不相关的,这可以方便通信程序灵活地设置各种超时.如果所有写超时参数均为0,那么就不使用写超时.如果ReadIntervalTimeout为0,那么就不使用读间隔超时.如果ReadTotalTimeoutMultiplier和ReadTotalTimeoutConstant都为0,则不使用读总超时.如果读间隔超时被设置成MAXDWORD并且读时间系数和读时间常量都为0,那么在读一次输入缓冲区的内容后读操作就立即返回,而不管是否读入了要求的字符.在用重叠方式读写串口时,虽然ReadFile和WriteFile在完成操作以前就可能返回,但超时仍然是起作用的.在这种情况下,超时规定的是操作的完成时间,而不是ReadFile和WriteFile的返回时间.配置串口的示例:SetupComm(hCom,1024,1024);//输入缓冲区和输出缓冲区的大小都是1024COMMTIMEOUTSTimeOuts;//设定读超时TimeOuts.ReadIntervalTimeout=1000;TimeOuts.ReadTotalTimeoutMultiplier=500;TimeOuts.ReadTotalTimeoutConstant=5000;//设定写超时TimeOuts.WriteTotalTimeoutMultiplier=500;TimeOuts.WriteTotalTimeoutConstant=2000;SetCommTimeouts(hCom,&TimeOuts);//设置超时DCBdcb;GetCommState(hCom,&dcb);dcb.BaudRate=9600;//波特率为9600dcb.ByteSize=8;//每个字节有8位dcb.Parity=NOPARITY;//无奇偶校验位dcb.StopBits=TWOSTOPBITS;//两个停止位SetCommState(hCom,&dcb);PurgeComm(hCom,PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR);在读写串口之前,还要用PurgeComm()函数清空缓冲区,该函数原型:BOOLPurgeComm(HANDLEhFile,//串口句柄DWORDdwFlags//需要完成的操作);参数dwFlags指定要完成的操作,可以是下列值的组合:PURGE_TXABORT中断所有写操作并立即返回,即使写操作还没有完成.PURGE_RXABORT中断所有读操作并立即返回,即使读操作还没有完成.PURGE_TXCLEAR清除输出缓冲区PURGE_RXCLEAR清除输入缓冲区三读写串口使用ReadFi