串口通讯——由入门到放弃
一、基本知识
刚开始接到任务说是要写一个基于RS422串口通讯的协议和接口，我靠这我哪会！！！♂️ 于是刚开始一通乱找 什么是RS422？ 啥叫协议？ 协议跟485是有很大关系吗？作为小白的我经过挠头三连击后，又请教了教研室的大佬，下面我们来详细了解一下！
1 串口通讯
串口通讯(Serial Communication)，是指外设和计算机间，通过数据信号线、地线等，按位进行传输数据的一种通讯方式。
串口是一种接口标准，它规定了接口的电气标准，没有规定接口插件电缆以及使用的协议。
ps：我的理解就是按照一定标准进行通讯的一种方式。
2 RS232 RS485 RS422
这三个玩意在一开始可是让我蒙批了好一段时间，其实他们对于程序来说都是一样的，这三就是个骗子！
正经的说，RS232 RS485 RS422三种通讯端口都是串口通讯，只不过硬件方面或者传输距离性能方面有一定区别，这里不加以介绍。
3 通讯协议
上层与底层进行通讯时，两者之间必须达成协议才能通讯。
通俗一点来讲，就是我们在初中考试的时候，你想抄你女同桌的答案，那怎么办呢？之前跟同学定好一个协议，敲一声桌子选A，敲两声桌子选B...... ，这种达成的“你懂我也懂”的默契就叫做协议。嘿嘿嘿！
好吧，正经的来说！
用上位机发送16进制给下层控制1号电机速度和位置：
上层控制速度发送 0x1002 0x01 0x64 0x0077 0x44，当底层接收到这一串数时，首先识别0x1002速度模式，接着1号电机，在下面是速度位置，然后校验位=0x10+ 0x02+ 0x01+ 0x64+ 0x00+ 0x77，最后是0x44。同时，如果校验位和停止位不符合协议，那么底层不执行动作。
二、修改后的参考开源代码
原码
https://github.com/ayowin/WZSerialPort
在调试的时候，建议下载虚拟串口调试助手VSPD，然后再打开串口调试助手，打开com9，com8作为程序调用，一发一接。
.h文件
```cpp
#ifndef _WZSERIALPORT_H
#define _WZSERIALPORT_H
class WzSerialPort
{
public:
WzSerialPort();
~WzSerialPort();
// 打开串口,成功返回true，失败返回false
// portname(串口名): 在Windows下是"COM1""COM2"等，在Linux下是"/dev/ttyS1"等
// baudrate(波特率): 9600、19200、38400、43000、56000、57600、115200
// parity(校验位): 0为无校验，1为奇校验，2为偶校验，3为标记校验（仅适用于windows)
// databit(数据位): 4-8(windows),5-8(linux)，通常为8位
// stopbit(停止位): 1为1位停止位，2为2位停止位,3为1.5位停止位
// synchronizeflag(同步、异步,仅适用与windows): 0为异步，1为同步
bool open(const char* portname, int baudrate, char parity, char databit, char stopbit, char synchronizeflag=1);
//关闭串口，参数待定
void close();
//发送数据或写数据，成功返回发送数据长度，失败返回0
int send(const void *buf,int len);
//接受数据或读数据，成功返回读取实际数据的长度，失败返回0
int receive(void *buf,int maxlen);
private:
int pHandle[16];
char synchronizeflag;
};
#endif
.cpp文件
```cpp
#include "WzSerialPort.h"
#include
#include
#include
#include
WzSerialPort::WzSerialPort()
{
}
WzSerialPort::~WzSerialPort()
{
}
bool WzSerialPort::open(const char* portname,
int baudrate,
char parity,
char databit,
char stopbit,
char synchronizeflag)
{
this->synchronizeflag = synchronizeflag;
HANDLE hCom = NULL;
if (this->synchronizeflag)
{
//同步方式
hCom = CreateFileA(portname, //串口名
GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, //支持读写
0, //独占方式，串口不支持共享
NULL,//安全属性指针，默认值为NULL
OPEN_EXISTING, //打开现有的串口文件
0, //0：同步方式，FILE_FLAG_OVERLAPPED：异步方式
NULL);//用于复制文件句柄，默认值为NULL，对串口而言该参数必须置为NULL
}
else
{
//异步方式
hCom = CreateFileA(portname, //串口名
GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, //支持读写
0, //独占方式，串口不支持共享
NULL,//安全属性指针，默认值为NULL
OPEN_EXISTING, //打开现有的串口文件
FILE_FLAG_OVERLAPPED, //0：同步方式，FILE_FLAG_OVERLAPPED：异步方式
NULL);//用于复制文件句柄，默认值为NULL，对串口而言该参数必须置为NULL
}
if(hCom == (HANDLE)-1)
{
return false;
}
//配置缓冲区大小
if(! SetupComm(hCom,1024, 1024))
{
return false;
}
// 配置参数
DCB p;
memset(&p, 0, sizeof(p));
p.DCBlength = sizeof(p);
p.BaudRate = baudrate; // 波特率
p.ByteSize = databit; // 数据位
switch (parity) //校验位
{
case 0:
p.Parity = NOPARITY; //无校验
break;
case 1:
p.Parity = ODDPARITY; //奇校验
break;
case 2:
p.Parity = EVENPARITY; //偶校验
break;
case 3:
p.Parity = MARKPARITY; //标记校验
break;
}
switch(stopbit) //停止位
{
case 1:
p.StopBits = ONESTOPBIT; //1位停止位
break;
case 2:
p.StopBits = TWOSTOPBITS; //2位停止位
break;
case 3:
p.StopBits = ONE5STOPBITS; //1.5位停止位
break;
}
if(! SetCommState(hCom, &p))
{
// 设置参数失败
return false;
}
//超时处理,单位：毫秒
//总超时＝时间系数×读或写的字符数＋时间常量
COMMTIMEOUTS TimeOuts;
TimeOuts.ReadIntervalTimeout = 1000; //读间隔超时
TimeOuts.ReadTotalTimeoutMultiplier = 500; //读时间系数
TimeOuts.ReadTotalTimeoutConstant = 5000; //读时间常量
TimeOuts.WriteTotalTimeoutMultiplier = 500; // 写时间系数
TimeOuts.WriteTotalTimeoutConstant = 2000; //写时间常量
SetCommTimeouts(hCom,&TimeOuts);
PurgeComm(hCom,PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR);//清空串口缓冲区
memcpy(pHandle, &hCom, sizeof(hCom));// 保存句柄
return true;
}
void WzSerialPort::close()
{
HANDLE hCom = *(HANDLE*)pHandle;
CloseHandle(hCom);
}
int WzSerialPort::send(const void *buf,int len)
{
HANDLE hCom = *(HANDLE*)pHandle;
if (this->synchronizeflag)
{
// 同步方式
DWORD dwBytesWrite = len; //成功写入的数据字节数
BOOL bWriteStat = WriteFile(hCom, //串口句柄
buf, //数据首地址
dwBytesWrite, //要发送的数据字节数
&dwBytesWrite, //DWORD*，用来接收返回成功发送的数据字节数
NULL); //NULL为同步发送，OVERLAPPED*为异步发送
if (!bWriteStat)
{
return 0;
}
return dwBytesWrite;
}
else
{
//异步方式
DWORD dwBytesWrite = len; //成功写入的数据字节数
DWORD dwErrorFlags; //错误标志
COMSTAT comStat; //通讯状态
OVERLAPPED m_osWrite; //异步输入输出结构体
//创建一个用于OVERLAPPED的事件处理，不会真正用到，但系统要求这么做
memset(&m_osWrite, 0, sizeof(m_osWrite));
m_osWrite.hEvent = CreateEvent(NULL, TRUE, FALSE, "WriteEvent");
ClearCommError(hCom, &dwErrorFlags, &comStat); //清除通讯错误，获得设备当前状态
BOOL bWriteStat = WriteFile(hCom, //串口句柄
buf, //数据首地址
dwBytesWrite, //要发送的数据字节数
&dwBytesWrite, //DWORD*，用来接收返回成功发送的数据字节数
&m_osWrite); //NULL为同步发送，OVERLAPPED*为异步发送
if (!bWriteStat)
{
if (GetLastError() == ERROR_IO_PENDING) //如果串口正在写入
{
WaitForSingleObject(m_osWrite.hEvent, 1000); //等待写入事件1秒钟
}
else
{
ClearCommError(hCom, &dwErrorFlags, &comStat); //清除通讯错误
CloseHandle(m_osWrite.hEvent); //关闭并释放hEvent内存
return 0;
}
}
return dwBytesWrite;
}
}
int WzSerialPort::receive(void *buf,int maxlen)
{
HANDLE hCom = *(HANDLE*)pHandle;
if (this->synchronizeflag)
{
//同步方式
DWORD wCount = maxlen; //成功读取的数据字节数
BOOL bReadStat = ReadFile(hCom, //串口句柄
buf, //数据首地址
wCount, //要读取的数据最大字节数
&wCount, //DWORD*,用来接收返回成功读取的数据字节数
NULL); //NULL为同步发送，OVERLAPPED*为异步发送
if (!bReadStat)
{
return 0;
}
return wCount;
}
else
{
//异步方式
DWORD wCount = maxlen; //成功读取的数据字节数
DWORD dwErrorFlags; //错误标志
COMSTAT comStat; //通讯状态
OVERLAPPED m_osRead; //异步输入输出结构体
//创建一个用于OVERLAPPED的事件处理，不会真正用到，但系统要求这么做
memset(&m_osRead, 0, sizeof(m_osRead));
m_osRead.hEvent = CreateEvent(NULL, TRUE, FALSE, "ReadEvent");
ClearCommError(hCom, &dwErrorFlags, &comStat); //清除通讯错误，获得设备当前状态
if (!comStat.cbInQue)return 0; //如果输入缓冲区字节数为0，则返回false
BOOL bReadStat = ReadFile(hCom, //串口句柄
buf, //数据首地址
wCount, //要读取的数据最大字节数
&wCount, //DWORD*,用来接收返回成功读取的数据字节数
&m_osRead); //NULL为同步发送，OVERLAPPED*为异步发送
if (!bReadStat)
{
if (GetLastError() == ERROR_IO_PENDING) //如果串口正在读取中
{
//GetOverlappedResult函数的最后一个参数设为TRUE
//函数会一直等待，直到读操作完成或由于错误而返回
GetOverlappedResult(hCom, &m_osRead, &wCount, TRUE);
}
else
{
ClearCommError(hCom, &dwErrorFlags, &comStat); //清除通讯错误
CloseHandle(m_osRead.hEvent); //关闭并释放hEvent的内存
return 0;
}
}
return wCount;
}
}
#include
//cout <
if(buf[0]==0x4e && buf[1]==0x20 && buf[11]==0x44&&rch_2==buf[9]&&rch_1==buf[10])
{
I=buf[4]&0xFF;//电流I低位字节
I|=((buf[3]<<8)&0xFF00);//电流I高位字节
cout <<"电流值："<<I<<endl;
}
else
{
cout<<"接收错误"<<endl;
}
//cout <
//cout<
//cout<
}
w.close();
}
}
int main(int argumentCount, const char* argumentValues[])
{
// 假设COM1已经和另外一个串口连接好了
WzSerialPort w;
// 发送 demo
sendDemo(w);
// 接收 demo
receiveDemo(w);
return 0;
}
希望大家多多批评指正！！！