windows串口编程

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。本文我们只介绍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。

无论那种操作方式,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

 1.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:

HANDLE CreateFile( LPCTSTR lpFileName,
                  DWORD    dwDesiredAccess,
                  DWORD    dwShareMode,
                  LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes,
                  DWORD    dwCreationDistribution,
		  DWORD    dwFlagsAndAttributes,
		  HANDLE   hTemplateFile);
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代码:
    HANDLE hCom; //全局变量,串口句柄
       hCom=CreateFile("COM1",//COM1口
                                       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)
       {
              AfxMessageBox("打开COM失败!");
              return FALSE;
       }
       return TRUE;

重叠I/O打开串口的示例代码:
HANDLE hCom; //全局变量,串口句柄
       hCom =CreateFile("COM1", //COM1口
             		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)
       {
              AfxMessageBox("打开COM失败!");
              return FALSE;
       }
       return TRUE;

 2.配置串口
  在打开通讯设备句柄后,常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:
 
 typedef struct _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:
       //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_14400
	DWORD BaudRate;
	DWORD fParity; // 指定奇偶校验使能。若此成员为1,允许奇偶校验检查
  	 …
	BYTE ByteSize; // 通信字节位数,4—8
	BYTE Parity; //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
	BYTE StopBits; //指定停止位的位数。此成员可以有下列值:
		//ONESTOPBIT 1位停止位   TWOSTOPBITS 2位停止位
		//ONE5STOPBITS   1.5位停止位
	  ………
} DCB;

 typedef struct _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:
       //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_14400
	DWORD BaudRate;
	DWORD fParity; // 指定奇偶校验使能。若此成员为1,允许奇偶校验检查
  	 …
	BYTE ByteSize; // 通信字节位数,4—8
	BYTE Parity; //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
	BYTE StopBits; //指定停止位的位数。此成员可以有下列值:
		//ONESTOPBIT 1位停止位   TWOSTOPBITS 2位停止位
		//ONE5STOPBITS   1.5位停止位
	  ………
} DCB;


winbase.h文件中定义了以上用到的常量。如下:
#define NOPARITY            0
#define ODDPARITY           1
#define EVENPARITY          2
#define ONESTOPBIT          0
#define ONE5STOPBITS        1
#define TWOSTOPBITS         2
#define CBR_110             110
#define CBR_300             300
#define CBR_600             600
#define CBR_1200            1200
#define CBR_2400            2400
#define CBR_4800            4800
#define CBR_9600            9600
#define CBR_14400           14400
#define CBR_19200           19200
#define CBR_38400           38400
#define CBR_56000           56000
#define CBR_57600           57600
#define CBR_115200          115200
#define CBR_128000          128000
#define CBR_256000          256000

GetCommState 函数可以获得COM口的设备控制块,从而获得相关参数:
BOOL GetCommState(
	HANDLE hFile, //标识通讯端口的句柄
	LPDCB lpDCB //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:

BOOL SetCommState(
	HANDLE hFile,
	LPDCB lpDCB
);


  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。

BOOL SetupComm(
	HANDLE hFile,      // 通信设备的句柄
   	DWORD dwInQueue,    // 输入缓冲区的大小(字节数)
   	DWORD dwOutQueue // 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:

  typedef struct _COMMTIMEOUTS {
    	DWORD ReadIntervalTimeout; //读间隔超时
    	DWORD ReadTotalTimeoutMultiplier; //读时间系数
    	DWORD ReadTotalTimeoutConstant; //读时间常量
    	DWORD WriteTotalTimeoutMultiplier; // 写时间系数
    	DWORD WriteTotalTimeoutConstant; //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。
配置串口的示例代码:
     

    	SetupComm(hCom,1024,1024); //输入缓冲区和输出缓冲区的大小都是1024
     
       COMMTIMEOUTS TimeOuts;
       //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

       DCB dcb;
       GetCommState(hCom,&dcb);
       dcb.BaudRate=9600;         //波特率为9600
       dcb.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:

BOOL PurgeComm(
	HANDLE hFile,      //串口句柄
	DWORD dwFlags // 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

3.读写串口
我们使用ReadFile和WriteFile读写串口,下面是两个函数的声明:
BOOL ReadFile(
    HANDLE hFile,      //串口的句柄
    // 读入的数据存储的地址,
    // 即读入的数据将存储在以该指针的值为首地址的一片内存区
    LPVOID lpBuffer,
    DWORD nNumberOfBytesToRead,      // 要读入的数据的字节数
    // 指向一个DWORD数值,该数值返回读操作实际读入的字节数
    LPDWORD lpNumberOfBytesRead,  
    // 重叠操作时,该参数指向一个OVERLAPPED结构,同步操作时,该参数为NULL。
    LPOVERLAPPED lpOverlapped
   );    
BOOL WriteFile(
    HANDLE hFile,      //串口的句柄
   // 写入的数据存储的地址,
    // 即以该指针的值为首地址的nNumberOfBytesToWrite
    // 个字节的数据将要写入串口的发送数据缓冲区。
    LPCVOID lpBuffer,    
    DWORD nNumberOfBytesToWrite,     //要写入的数据的字节数
    // 指向指向一个DWORD数值,该数值返回实际写入的字节数
    LPDWORD lpNumberOfBytesWritten,
    // 重叠操作时,该参数指向一个OVERLAPPED结构,
    // 同步操作时,该参数为NULL。
    LPOVERLAPPED lpOverlapped
  );
在用ReadFile和WriteFile读写串口时,既可以同步执行,也可以重叠执行。在同步执行时,函数直到操作完成后才返回。这意味着同步执行时线程会被阻塞,从而导致效率下降。在重叠执行时,即使操作还未完成,这两个函数也会立即返回,费时的I/O操作在后台进行。
ReadFile和WriteFile函数是同步还是异步由CreateFile函数决定,如果在调用CreateFile创建句柄时指定了FILE_FLAG_OVERLAPPED标志,那么调用ReadFile和WriteFile对该句柄进行的操作就应该是重叠的;如果未指定重叠标志,则读写操作应该是同步的。ReadFile和WriteFile函数的同步或者异步应该和CreateFile函数相一致。
ReadFile函数只要在串口输入缓冲区中读入指定数量的字符,就算完成操作。而WriteFile函数不但要把指定数量的字符拷入到输出缓冲区,而且要等这些字符从串行口送出去后才算完成操作。
如果操作成功,这两个函数都返回TRUE。需要注意的是,当ReadFile和WriteFile返回FALSE时,不一定就是操作失败,线程应该调用GetLastError函数分析返回的结果。例如,在重叠操作时如果操作还未完成函数就返回,那么函数就返回FALSE,而且GetLastError函数返回ERROR_IO_PENDING。这说明重叠操作还未完成。


同步方式读写串口比较简单,下面先例举同步方式读写串口的代码:
//同步读串口
char str[100];
DWORD wCount;//读取的字节数
BOOL bReadStat;
bReadStat=ReadFile(hCom,str,100,&wCount,NULL);
if(!bReadStat)
{
       AfxMessageBox("读串口失败!");
       return FALSE;
}
return TRUE;

//同步写串口
      char lpOutBuffer[100];
      DWORD dwBytesWrite=100;
      COMSTAT ComStat;
      DWORD dwErrorFlags;
      BOOL bWriteStat;
      ClearCommError(hCom,&dwErrorFlags,&ComStat);
      bWriteStat=WriteFile(hCom,lpOutBuffer,dwBytesWrite,& dwBytesWrite,NULL);
      if(!bWriteStat)
      {
             AfxMessageBox("写串口失败!");
       }
       PurgeComm(hCom, PURGE_TXABORT|
          PURGE_RXABORT|PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR);



在重叠操作时,操作还未完成函数就返回。


重叠I/O非常灵活,它也可以实现阻塞(例如我们可以设置一定要读取到一个数据才能进行到下一步操作)。有两种方法可以等待操作完成:一种方法是用象WaitForSingleObject这样的等待函数来等待OVERLAPPED结构的hEvent成员;另一种方法是调用GetOverlappedResult函数等待,后面将演示说明。
下面我们先简单说一下OVERLAPPED结构和GetOverlappedResult函数:
OVERLAPPED结构
OVERLAPPED结构包含了重叠I/O的一些信息,定义如下:


typedef struct _OVERLAPPED { // o


    DWORD Internal;


    DWORD InternalHigh;


    DWORD Offset;


    DWORD OffsetHigh;


    HANDLE hEvent;


} OVERLAPPED;


在使用ReadFile和WriteFile重叠操作时,线程需要创建OVERLAPPED结构以供这两个函数使用。线程通过OVERLAPPED结构获得当前的操作状态,该结构最重要的成员是hEvent。hEvent是读写事件。当串口使用异步通讯时,函数返回时操作可能还没有完成,程序可以通过检查该事件得知是否读写完毕。
当调用ReadFile, WriteFile 函数的时候,该成员会自动被置为无信号状态;当重叠操作完成后,该成员变量会自动被置为有信号状态。
GetOverlappedResult函数
BOOL GetOverlappedResult(
    HANDLE hFile,      // 串口的句柄 
    // 指向重叠操作开始时指定的OVERLAPPED结构
    LPOVERLAPPED lpOverlapped,   
    // 指向一个32位变量,该变量的值返回实际读写操作传输的字节数。
    LPDWORD lpNumberOfBytesTransferred,
    // 该参数用于指定函数是否一直等到重叠操作结束。
    // 如果该参数为TRUE,函数直到操作结束才返回。
    // 如果该参数为FALSE,函数直接返回,这时如果操作没有完成,
    // 通过调用GetLastError()函数会返回ERROR_IO_INCOMPLETE。
    BOOL bWait
   );  
该函数返回重叠操作的结果,用来判断异步操作是否完成,它是通过判断OVERLAPPED结构中的hEvent是否被置位来实现的。
异步读串口的示例代码:
char lpInBuffer[1024];
DWORD dwBytesRead=1024;
COMSTAT ComStat;
DWORD dwErrorFlags;
OVERLAPPED m_osRead;

memset(&m_osRead,0,sizeof(OVERLAPPED));
m_osRead.hEvent=CreateEvent(NULL,TRUE,FALSE,NULL);
ClearCommError(hCom,&dwErrorFlags,&ComStat);
dwBytesRead=min(dwBytesRead,(DWORD)ComStat.cbInQue);
if(!dwBytesRead)
	return FALSE;

BOOL bReadStatus;
bReadStatus=ReadFile(hCom,lpInBuffer, dwBytesRead,&dwBytesRead,&m_osRead);
if(!bReadStatus) //如果ReadFile函数返回FALSE
{
       if(GetLastError()==ERROR_IO_PENDING)
       //GetLastError()函数返回ERROR_IO_PENDING,表明串口正在进行读操作
       {
              WaitForSingleObject(m_osRead.hEvent,2000);
              //使用WaitForSingleObject函数等待,直到读操作完成或延时已达到2秒钟
              //当串口读操作进行完毕后,m_osRead的hEvent事件会变为有信号
              PurgeComm(hCom, PURGE_TXABORT|PURGE_RXABORT|PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR);
              return dwBytesRead;
       }
      return 0;
}
PurgeComm(hCom, PURGE_TXABORT|PURGE_RXABORT|PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR);
return dwBytesRead;
对以上代码再作简要说明:在使用ReadFile 函数进行读操作前,应先使用ClearCommError函数清除错误。ClearCommError函数的原型如下:
	char lpInBuffer[1024];
	DWORD dwBytesRead=1024;
	COMSTAT ComStat;
	DWORD dwErrorFlags;
	OVERLAPPED m_osRead;


	memset(&m_osRead,0,sizeof(OVERLAPPED));
	m_osRead.hEvent=CreateEvent(NULL,TRUE,FALSE,NULL);
	ClearCommError(hCom,&dwErrorFlags,&ComStat);
	dwBytesRead=min(dwBytesRead,(DWORD)ComStat.cbInQue);
	if(!dwBytesRead)
	return FALSE;


	BOOL bReadStatus;
	bReadStatus=ReadFile(hCom,lpInBuffer, dwBytesRead,&dwBytesRead,&m_osRead);
	if(!bReadStatus) //如果ReadFile函数返回FALSE
	{
		if(GetLastError()==ERROR_IO_PENDING)
			//GetLastError()函数返回ERROR_IO_PENDING,表明串口正在进行读操作
		{
			WaitForSingleObject(m_osRead.hEvent,2000);
			//使用WaitForSingleObject函数等待,直到读操作完成或延时已达到2秒钟
			//当串口读操作进行完毕后,m_osRead的hEvent事件会变为有信号
			PurgeComm(hCom, PURGE_TXABORT|PURGE_RXABORT|PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR);
			return dwBytesRead;
		}
		return 0;
	}
	PurgeComm(hCom, PURGE_TXABORT|PURGE_RXABORT|PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR);
	return dwBytesRead;
	LPDWORD lpErrors,     // 指向接收错误码的变量
	LPCOMSTAT lpStat      // 指向通讯状态缓冲区
	);  
该函数获得通信错误并报告串口的当前状态,同时,该函数清除串口的错误标志以便继续输入、输出操作。
参数lpStat指向一个COMSTAT结构,该结构返回串口状态信息。 COMSTAT结构 COMSTAT结构包含串口的信息,结构定义如下:
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;
本文只用到了cbInQue成员变量,该成员变量的值代表输入缓冲区的字节数。
最后用PurgeComm函数清空串口的输入输出缓冲区。
这段代码用WaitForSingleObject函数来等待OVERLAPPED结构的hEvent成员,下面我们再演示一段调用GetOverlappedResult函数等待的异步读串口示例代码:
       char lpInBuffer[1024];
       DWORD dwBytesRead=1024;
       BOOL bReadStatus;
       DWORD dwErrorFlags;
       COMSTAT ComStat;
       OVERLAPPED m_osRead;

       ClearCommError(hCom,&dwErrorFlags,&ComStat);
       if(!ComStat.cbInQue)
              return 0;
       dwBytesRead=min(dwBytesRead,(DWORD)ComStat.cbInQue);
       bReadStatus=ReadFile(hCom, lpInBuffer,dwBytesRead,&dwBytesRead,&m_osRead);
       if(!bReadStatus) //如果ReadFile函数返回FALSE
       {
              if(GetLastError()==ERROR_IO_PENDING)
              {
                     GetOverlappedResult(hCom,
                            &m_osRead,&dwBytesRead,TRUE);
           // 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。
                     return dwBytesRead;
              }
              return 0;
       }
       return dwBytesRead;

异步写串口的示例代码:

	char buffer[1024];
	DWORD dwBytesWritten=1024;
	DWORD dwErrorFlags;
	COMSTAT ComStat;
	OVERLAPPED m_osWrite;
	BOOL bWriteStat;


	bWriteStat=WriteFile(hCom,buffer,dwBytesWritten, &dwBytesWritten,&m_OsWrite);
	if(!bWriteStat)
	{
		if(GetLastError()==ERROR_IO_PENDING)
		{
			WaitForSingleObject(m_osWrite.hEvent,1000);	
			return dwBytesWritten;
		}
		return 0;
	}
	return dwBytesWritten;
   4.关闭串口
利用API函数关闭串口非常简单,只需使用CreateFile函数返回的句柄作为参数调用CloseHandle即可:
	BOOL CloseHandle(
		HANDLE hObject; //handle to object to close
	);
串口编程的一个实例
为了让您更好地理解串口编程,下面我们分别编写两个例程(见附带的源码部分),这两个例程都实现了工控机与百特显示仪表通过RS485接口进行的串口通信。其中第一个例程采用同步串口操作,第二个例程采用异步串口操作。
我们只介绍软件部分,RS485接口接线方法不作介绍,感兴趣的读者可以查阅相关资料。

例程1
打开VC++6.0,新建基于对话框的工程RS485Comm,在主对话框窗口IDD_RS485COMM_DIALOG上添加两个按钮,ID分别为IDC_SEND和IDC_RECEIVE,标题分别为“发送”和“接收”;添加一个静态文本框IDC_DISP,用于显示串口接收到的内容。

在RS485CommDlg.cpp文件中添加全局变量:
HANDLE hCom; //全局变量,串口句柄
在RS485CommDlg.cpp文件中的OnInitDialog()函数添加如下代码:
 
      // TODO: Add extra initialization here
       hCom=CreateFile("COM1",//COM1口
              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)
       {
             AfxMessageBox("打开COM失败!");
             return FALSE;
      }
       SetupComm(hCom,100,100); //输入缓冲区和输出缓冲区的大小都是1024
       COMMTIMEOUTS TimeOuts;
       //设定读超时
       TimeOuts.ReadIntervalTimeout=MAXDWORD;
       TimeOuts.ReadTotalTimeoutMultiplier=0;
       TimeOuts.ReadTotalTimeoutConstant=0;
       //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。
       //设定写超时
      TimeOuts.WriteTotalTimeoutMultiplier=100;
       TimeOuts.WriteTotalTimeoutConstant=500;
       SetCommTimeouts(hCom,&TimeOuts); //设置超时

       DCB dcb;
       GetCommState(hCom,&dcb);
       dcb.BaudRate=9600; //波特率为9600
       dcb.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);
//分别双击IDC_SEND按钮和IDC_RECEIVE按钮,添加两个按钮的响应函数:
void CRS485CommDlg::OnSend()
{
      // TODO: Add your control notification handler code here
       // 在此需要简单介绍百特公司XMA5000的通讯协议:
       //该仪表RS485通讯采用主机广播方式通讯。
       //串行半双工,帧11位,1个起始位(0),8个数据位,2个停止位(1)
       //如:读仪表显示的瞬时值,主机发送:DC1 AAA BB ETX
       //其中:DC1是标准ASCII码的一个控制符号,码值为11H(十进制的17)
       //在XMA5000的通讯协议中,DC1表示读瞬时值
       //AAA是从机地址码,也就是XMA5000显示仪表的通讯地址
       //BB为通道号,读瞬时值时该值为01
       //ETX也是标准ASCII码的一个控制符号,码值为03H
       //在XMA5000的通讯协议中,ETX表示主机结束符

       char lpOutBuffer[7];
       memset(lpOutBuffer,''\0'',7); //前7个字节先清零
       lpOutBuffer[0]=''\x11''; //发送缓冲区的第1个字节为DC1
       lpOutBuffer[1]=''0''; //第2个字节为字符0(30H)
       lpOutBuffer[2]=''0''; //第3个字节为字符0(30H)
       lpOutBuffer[3]=''1''; // 第4个字节为字符1(31H)
       lpOutBuffer[4]=''0''; //第5个字节为字符0(30H)
       lpOutBuffer[5]=''1''; //第6个字节为字符1(31H)
       lpOutBuffer[6]=''\x03''; //第7个字节为字符ETX

       //从该段代码可以看出,仪表的通讯地址为001    
       DWORD dwBytesWrite=7;
       COMSTAT ComStat;
       DWORD dwErrorFlags;
       BOOL bWriteStat;
       ClearCommError(hCom,&dwErrorFlags,&ComStat);
       bWriteStat=WriteFile(hCom,lpOutBuffer,dwBytesWrite,& dwBytesWrite,NULL);
      if(!bWriteStat)
       {
              AfxMessageBox("写串口失败!");
       }
}

void CRS485CommDlg::OnReceive()
{
       // TODO: Add your control notification handler code here
       char str[100];
       memset(str,''\0'',100);
       DWORD wCount=100;//读取的字节数
       BOOL bReadStat;
       bReadStat=ReadFile(hCom,str,wCount,&wCount,NULL);
       if(!bReadStat)
              AfxMessageBox("读串口失败!");
       PurgeComm(hCom, PURGE_TXABORT|
              PURGE_RXABORT|PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR);
       m_disp=str;
       UpdateData(FALSE);
}
您可以观察返回的字符串,其中有和仪表显示值相同的部分,您可以进行相应的字符串操作取出仪表的显示值。
打开ClassWizard,为静态文本框IDC_DISP添加CString类型变量m_disp,同时添加WM_CLOSE的相应函数:
void CRS485CommDlg::OnClose()
{
       // TODO: Add your message handler code here and/or call default
	 CloseHandle(hCom);      //程序退出时关闭串口
 	 CDialog::OnClose();
}
程序的相应部分已经在代码内部作了详细介绍。连接好硬件部分,编译运行程序,细心体会串口同步操作部分。
例程2

打开VC++6.0,新建基于对话框的工程RS485Comm,在主对话框窗口IDD_RS485COMM_DIALOG上添加两个按钮,ID分别为IDC_SEND和IDC_RECEIVE,标题分别为“发送”和“接收”;添加一个静态文本框IDC_DISP,用于显示串口接收到的内容。在RS485CommDlg.cpp文件中添加全局变量:
HANDLE hCom; //全局变量,
串口句柄在RS485CommDlg.cpp文件中的OnInitDialog()函数添加如下代码:
      hCom=CreateFile("COM1",//COM1口
             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==(HANDLE)-1)
       {
              AfxMessageBox("打开COM失败!");
              return FALSE;
       }
       SetupComm(hCom,100,100); //输入缓冲区和输出缓冲区的大小都是100
       COMMTIMEOUTS TimeOuts;
       //设定读超时
       TimeOuts.ReadIntervalTimeout=MAXDWORD;
       TimeOuts.ReadTotalTimeoutMultiplier=0;
       TimeOuts.ReadTotalTimeoutConstant=0;
       //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。
       //设定写超时
       TimeOuts.WriteTotalTimeoutMultiplier=100;
       TimeOuts.WriteTotalTimeoutConstant=500;
       SetCommTimeouts(hCom,&TimeOuts); //设置超时

       DCB dcb;
       GetCommState(hCom,&dcb);
       dcb.BaudRate=9600; //波特率为9600
       dcb.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);
//分别双击IDC_SEND按钮和IDC_RECEIVE按钮,添加两个按钮的响应函数:

void CRS485CommDlg::OnSend()
{
       // TODO: Add your control notification handler code here
       OVERLAPPED m_osWrite;
       memset(&m_osWrite,0,sizeof(OVERLAPPED));
       m_osWrite.hEvent=CreateEvent(NULL,TRUE,FALSE,NULL);
       char lpOutBuffer[7];
       memset(lpOutBuffer,''\0'',7);
       lpOutBuffer[0]=''\x11'';
       lpOutBuffer[1]=''0'';
       lpOutBuffer[2]=''0'';
       lpOutBuffer[3]=''1'';
       lpOutBuffer[4]=''0'';
       lpOutBuffer[5]=''1'';
       lpOutBuffer[6]=''\x03'';

       DWORD dwBytesWrite=7;
       COMSTAT ComStat;
       DWORD dwErrorFlags;
       BOOL bWriteStat;
       ClearCommError(hCom,&dwErrorFlags,&ComStat);
       bWriteStat=WriteFile(hCom,lpOutBuffer,
              dwBytesWrite,& dwBytesWrite,&m_osWrite);
       if(!bWriteStat)
       {
              if(GetLastError()==ERROR_IO_PENDING)
              {
                     WaitForSingleObject(m_osWrite.hEvent,1000);
              }
       }
}
void CRS485CommDlg::OnReceive()
{
       // TODO: Add your control notification handler code here
       OVERLAPPED m_osRead;
       memset(&m_osRead,0,sizeof(OVERLAPPED));
       m_osRead.hEvent=CreateEvent(NULL,TRUE,FALSE,NULL);
       COMSTAT ComStat;
       DWORD dwErrorFlags;
       char str[100];
       memset(str,''\0'',100);
       DWORD dwBytesRead=100;//读取的字节数
       BOOL bReadStat;

       ClearCommError(hCom,&dwErrorFlags,&ComStat);
       dwBytesRead=min(dwBytesRead, (DWORD)ComStat.cbInQue);
       bReadStat=ReadFile(hCom,str,
             dwBytesRead,&dwBytesRead,&m_osRead);
       if(!bReadStat)
       {
              if(GetLastError()==ERROR_IO_PENDING)
           //GetLastError()函数返回ERROR_IO_PENDING,表明串口正在进行读操作
              {
                    WaitForSingleObject(m_osRead.hEvent,2000);
                 //使用WaitForSingleObject函数等待,直到读操作完成或延时已达到2秒钟
                  //当串口读操作进行完毕后,m_osRead的hEvent事件会变为有信号
              }
       }
       PurgeComm(hCom, PURGE_TXABORT|
             PURGE_RXABORT|PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR);
       m_disp=str;
       UpdateData(FALSE);
}

//打开ClassWizard,为静态文本框IDC_DISP添加CString类型变量m_disp,同时添加WM_CLOSE的相应函数:
void CRS485CommDlg::OnClose()
{
       // TODO: Add your message handler code here and/or call default
      CloseHandle(hCom);      //程序退出时关闭串口
       CDialog::OnClose();
}

您可以仔细对照这两个例程,细心体会串口同步操作和异步操作的区别。 好了,就到这吧,祝您好运。 
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_14400

DWORD fParity; // 指定奇偶校验使能。若此成员为1,允许奇偶校验检查




   …


BYTE ByteSize; // 通信字节位数,4—8


BYTE Parity; //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


BYTE StopBits; //指定停止位的位数。此成员可以有下列值:


ONESTOPBIT 1位停止位   TWOSTOPBITS 2位停止位


ONE5STOPBITS   1.5位停止位


   ………


} DCB;


winbase.h文件中定义了以上用到的常量。如下:


#define NOPARITY            0


#define ODDPARITY           1


#define EVENPARITY          2


#define ONESTOPBIT          0


#define ONE5STOPBITS        1


#define TWOSTOPBITS         2


#define CBR_110             110


#define CBR_300             300


#define CBR_600             600


#define CBR_1200            1200


#define CBR_2400            2400


#define CBR_4800            4800


#define CBR_9600            9600


#define CBR_14400           14400


#define CBR_19200           19200


#define CBR_38400           38400


#define CBR_56000           56000


#define CBR_57600          57600


#define CBR_115200          115200


#define CBR_128000          128000


#define CBR_256000          256000


GetCommState函数可以获得COM口的设备控制块,从而获得相关参数:


BOOL GetCommState(


   HANDLE hFile, //标识通讯端口的句柄


   LPDCB lpDCB //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:


BOOL SetCommState(


   HANDLE hFile,


   LPDCB lpDCB


);


  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。


BOOL SetupComm(




    HANDLE hFile,      // 通信设备的句柄


    DWORD dwInQueue,    // 输入缓冲区的大小(字节数)


    DWORD dwOutQueue // 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:


typedef struct _COMMTIMEOUTS {


    DWORD ReadIntervalTimeout; //读间隔超时


    DWORD ReadTotalTimeoutMultiplier; //读时间系数


    DWORD ReadTotalTimeoutConstant; //读时间常量


    DWORD WriteTotalTimeoutMultiplier; // 写时间系数


    DWORD WriteTotalTimeoutConstant; //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。
配置串口的示例代码:


       SetupComm(hCom,1024,1024); //输入缓冲区和输出缓冲区的大小都是1024


 


       COMMTIMEOUTS TimeOuts;


       //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


 


       DCB dcb;


       GetCommState(hCom,&dcb);


       dcb.BaudRate=9600; //波特率为9600


       dcb.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:


BOOL PurgeComm(


 


    HANDLE hFile,      //串口句柄


    DWORD dwFlags // 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


(3)、读写串口


我们使用ReadFile和WriteFile读写串口,下面是两个函数的声明:


BOOL ReadFile(


 


    HANDLE hFile,      //串口的句柄


 


    // 读入的数据存储的地址,


    // 即读入的数据将存储在以该指针的值为首地址的一片内存区


    LPVOID lpBuffer,


    DWORD nNumberOfBytesToRead,      // 要读入的数据的字节数


 


    // 指向一个DWORD数值,该数值返回读操作实际读入的字节数


    LPDWORD lpNumberOfBytesRead,  


 


    // 重叠操作时,该参数指向一个OVERLAPPED结构,同步操作时,该参数为NULL。


    LPOVERLAPPED lpOverlapped


   );    


BOOL WriteFile(


 


    HANDLE hFile,      //串口的句柄


 


    // 写入的数据存储的地址,


    // 即以该指针的值为首地址的nNumberOfBytesToWrite


    // 个字节的数据将要写入串口的发送数据缓冲区。


    LPCVOID lpBuffer,    


 


    DWORD nNumberOfBytesToWrite,     //要写入的数据的字节数


 


    // 指向指向一个DWORD数值,该数值返回实际写入的字节数


    LPDWORD lpNumberOfBytesWritten,


 


    // 重叠操作时,该参数指向一个OVERLAPPED结构,


    // 同步操作时,该参数为NULL。


    LPOVERLAPPED lpOverlapped


   );


在用ReadFile和WriteFile读写串口时,既可以同步执行,也可以重叠执行。在同步执行时,函数直到操作完成后才返回。这意味着同步执行时线程会被阻塞,从而导致效率下降。在重叠执行时,即使操作还未完成,这两个函数也会立即返回,费时的I/O操作在后台进行。
ReadFile和WriteFile函数是同步还是异步由CreateFile函数决定,如果在调用CreateFile创建句柄时指定了FILE_FLAG_OVERLAPPED标志,那么调用ReadFile和WriteFile对该句柄进行的操作就应该是重叠的;如果未指定重叠标志,则读写操作应该是同步的。ReadFile和WriteFile函数的同步或者异步应该和CreateFile函数相一致。
ReadFile函数只要在串口输入缓冲区中读入指定数量的字符,就算完成操作。而WriteFile函数不但要把指定数量的字符拷入到输出缓冲区,而且要等这些字符从串行口送出去后才算完成操作。
如果操作成功,这两个函数都返回TRUE。需要注意的是,当ReadFile和WriteFile返回FALSE时,不一定就是操作失败,线程应该调用GetLastError函数分析返回的结果。例如,在重叠操作时如果操作还未完成函数就返回,那么函数就返回FALSE,而且GetLastError函数返回ERROR_IO_PENDING。这说明重叠操作还未完成。


同步方式读写串口比较简单,下面先例举同步方式读写串口的代码:


//同步读串口


char str[100];


DWORD wCount;//读取的字节数


BOOL bReadStat;


bReadStat=ReadFile(hCom,str,100,&wCount,NULL);


if(!bReadStat)


{


       AfxMessageBox("读串口失败!");


       return FALSE;


}


return TRUE;


 


//同步写串口


 


       char lpOutBuffer[100];


       DWORD dwBytesWrite=100;


       COMSTAT ComStat;


       DWORD dwErrorFlags;


       BOOL bWriteStat;


       ClearCommError(hCom,&dwErrorFlags,&ComStat);


       bWriteStat=WriteFile(hCom,lpOutBuffer,dwBytesWrite,& dwBytesWrite,NULL);


       if(!bWriteStat)


       {


              AfxMessageBox("写串口失败!");


       }


       PurgeComm(hCom, PURGE_TXABORT|


              PURGE_RXABORT|PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR);


在重叠操作时,操作还未完成函数就返回。


重叠I/O非常灵活,它也可以实现阻塞(例如我们可以设置一定要读取到一个数据才能进行到下一步操作)。有两种方法可以等待操作完成:一种方法是用象WaitForSingleObject这样的等待函数来等待OVERLAPPED结构的hEvent成员;另一种方法是调用GetOverlappedResult函数等待,后面将演示说明。
下面我们先简单说一下OVERLAPPED结构和GetOverlappedResult函数:
OVERLAPPED结构
OVERLAPPED结构包含了重叠I/O的一些信息,定义如下:


typedef struct _OVERLAPPED { // o


    DWORD Internal;


    DWORD InternalHigh;


    DWORD Offset;


    DWORD OffsetHigh;


    HANDLE hEvent;


} OVERLAPPED;


在使用ReadFile和WriteFile重叠操作时,线程需要创建OVERLAPPED结构以供这两个函数使用。线程通过OVERLAPPED结构获得当前的操作状态,该结构最重要的成员是hEvent。hEvent是读写事件。当串口使用异步通讯时,函数返回时操作可能还没有完成,程序可以通过检查该事件得知是否读写完毕。
当调用ReadFile, WriteFile 函数的时候,该成员会自动被置为无信号状态;当重叠操作完成后,该成员变量会自动被置为有信号状态。


GetOverlappedResult函数
BOOL GetOverlappedResult(
    HANDLE hFile,      // 串口的句柄 
    // 指向重叠操作开始时指定的OVERLAPPED结构
    LPOVERLAPPED lpOverlapped,   
    // 指向一个32位变量,该变量的值返回实际读写操作传输的字节数。
    LPDWORD lpNumberOfBytesTransferred,


    // 该参数用于指定函数是否一直等到重叠操作结束。


    // 如果该参数为TRUE,函数直到操作结束才返回。


    // 如果该参数为FALSE,函数直接返回,这时如果操作没有完成,


    // 通过调用GetLastError()函数会返回ERROR_IO_INCOMPLETE。


    BOOL bWait


   );    


该函数返回重叠操作的结果,用来判断异步操作是否完成,它是通过判断OVERLAPPED结构中的hEvent是否被置位来实现的。


异步读串口的示例代码:


char lpInBuffer[1024];


DWORD dwBytesRead=1024;


COMSTAT ComStat;


DWORD dwErrorFlags;


OVERLAPPED m_osRead;


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


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


 


ClearCommError(hCom,&dwErrorFlags,&ComStat);


dwBytesRead=min(dwBytesRead,(DWORD)ComStat.cbInQue);


if(!dwBytesRead)


return FALSE;


BOOL bReadStatus;


bReadStatus=ReadFile(hCom,lpInBuffer,


                                    dwBytesRead,&dwBytesRead,&m_osRead);


 


if(!bReadStatus) //如果ReadFile函数返回FALSE


{


       if(GetLastError()==ERROR_IO_PENDING)


       //GetLastError()函数返回ERROR_IO_PENDING,表明串口正在进行读操作


       {


              WaitForSingleObject(m_osRead.hEvent,2000);


              //使用WaitForSingleObject函数等待,直到读操作完成或延时已达到2秒钟


              //当串口读操作进行完毕后,m_osRead的hEvent事件会变为有信号


              PurgeComm(hCom, PURGE_TXABORT|


                     PURGE_RXABORT|PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR);


              return dwBytesRead;


       }


       return 0;


}


PurgeComm(hCom, PURGE_TXABORT|


                PURGE_RXABORT|PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR);


return dwBytesRead;


对以上代码再作简要说明:在使用ReadFile 函数进行读操作前,应先使用ClearCommError函数清除错误。ClearCommError函数的原型如下:


BOOL ClearCommError(


 


    HANDLE hFile,      // 串口句柄


    LPDWORD lpErrors,     // 指向接收错误码的变量


    LPCOMSTAT lpStat      // 指向通讯状态缓冲区


   );     


该函数获得通信错误并报告串口的当前状态,同时,该函数清除串口的错误标志以便继续输入、输出操作。
参数lpStat指向一个COMSTAT结构,该结构返回串口状态信息。 COMSTAT结构 COMSTAT结构包含串口的信息,结构定义如下:


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;


本文只用到了cbInQue成员变量,该成员变量的值代表输入缓冲区的字节数。


最后用PurgeComm函数清空串口的输入输出缓冲区。


这段代码用WaitForSingleObject函数来等待OVERLAPPED结构的hEvent成员,下面我们再演示一段调用GetOverlappedResult函数等待的异步读串口示例代码:


char lpInBuffer[1024];


DWORD dwBytesRead=1024;


       BOOL bReadStatus;


       DWORD dwErrorFlags;


       COMSTAT ComStat;


OVERLAPPED m_osRead;


 


       ClearCommError(hCom,&dwErrorFlags,&ComStat);


       if(!ComStat.cbInQue)


              return 0;


       dwBytesRead=min(dwBytesRead,(DWORD)ComStat.cbInQue);


       bReadStatus=ReadFile(hCom, lpInBuffer,dwBytesRead,


              &dwBytesRead,&m_osRead);


       if(!bReadStatus) //如果ReadFile函数返回FALSE


       {


              if(GetLastError()==ERROR_IO_PENDING)


              {


                     GetOverlappedResult(hCom,


                            &m_osRead,&dwBytesRead,TRUE);


           // 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。


 


                     return dwBytesRead;


              }


              return 0;


       }


       return dwBytesRead;


异步写串口的示例代码:


char buffer[1024];


DWORD dwBytesWritten=1024;


       DWORD dwErrorFlags;


       COMSTAT ComStat;


OVERLAPPED m_osWrite;


       BOOL bWriteStat;


 


       bWriteStat=WriteFile(hCom,buffer,dwBytesWritten,


              &dwBytesWritten,&m_OsWrite);


       if(!bWriteStat)


       {


              if(GetLastError()==ERROR_IO_PENDING)


              {


                     WaitForSingleObject(m_osWrite.hEvent,1000);


                     return dwBytesWritten;


              }


              return 0;


       }


       return dwBytesWritten;


(4)、关闭串口


利用API函数关闭串口非常简单,只需使用CreateFile函数返回的句柄作为参数调用CloseHandle即可:


BOOL CloseHandle(


    HANDLE hObject; //handle to object to close


);


串口编程的一个实例


为了让您更好地理解串口编程,下面我们分别编写两个例程(见附带的源码部分),这两个例程都实现了工控机与百特显示仪表通过RS485接口进行的串口通信。其中第一个例程采用同步串口操作,第二个例程采用异步串口操作。
我们只介绍软件部分,RS485接口接线方法不作介绍,感兴趣的读者可以查阅相关资料。


例程1


打开VC++6.0,新建基于对话框的工程RS485Comm,在主对话框窗口IDD_RS485COMM_DIALOG上添加两个按钮,ID分别为IDC_SEND和IDC_RECEIVE,标题分别为“发送”和“接收”;添加一个静态文本框IDC_DISP,用于显示串口接收到的内容。


在RS485CommDlg.cpp文件中添加全局变量:


HANDLE hCom; //全局变量,串口句柄


在RS485CommDlg.cpp文件中的OnInitDialog()函数添加如下代码:


       // TODO: Add extra initialization here


       hCom=CreateFile("COM1",//COM1口


              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)


       {


              AfxMessageBox("打开COM失败!");


              return FALSE;


       }


 


       SetupComm(hCom,100,100); //输入缓冲区和输出缓冲区的大小都是1024


 


       COMMTIMEOUTS TimeOuts;


       //设定读超时


       TimeOuts.ReadIntervalTimeout=MAXDWORD;


       TimeOuts.ReadTotalTimeoutMultiplier=0;


       TimeOuts.ReadTotalTimeoutConstant=0;


       //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。


 


 


       //设定写超时


       TimeOuts.WriteTotalTimeoutMultiplier=100;


       TimeOuts.WriteTotalTimeoutConstant=500;


       SetCommTimeouts(hCom,&TimeOuts); //设置超时


 


       DCB dcb;


       GetCommState(hCom,&dcb);


       dcb.BaudRate=9600; //波特率为9600


       dcb.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);


分别双击IDC_SEND按钮和IDC_RECEIVE按钮,添加两个按钮的响应函数:
void CRS485CommDlg::OnSend()


{


       // TODO: Add your control notification handler code here


       // 在此需要简单介绍百特公司XMA5000的通讯协议:


       //该仪表RS485通讯采用主机广播方式通讯。


       //串行半双工,帧11位,1个起始位(0),8个数据位,2个停止位(1)


       //如:读仪表显示的瞬时值,主机发送:DC1 AAA BB ETX


       //其中:DC1是标准ASCII码的一个控制符号,码值为11H(十进制的17)


       //在XMA5000的通讯协议中,DC1表示读瞬时值


       //AAA是从机地址码,也就是XMA5000显示仪表的通讯地址


       //BB为通道号,读瞬时值时该值为01


       //ETX也是标准ASCII码的一个控制符号,码值为03H


       //在XMA5000的通讯协议中,ETX表示主机结束符


 


       char lpOutBuffer[7];


       memset(lpOutBuffer,''\0'',7); //前7个字节先清零


       lpOutBuffer[0]=''\x11''; //发送缓冲区的第1个字节为DC1


       lpOutBuffer[1]=''0''; //第2个字节为字符0(30H)


       lpOutBuffer[2]=''0''; //第3个字节为字符0(30H)


       lpOutBuffer[3]=''1''; // 第4个字节为字符1(31H)


       lpOutBuffer[4]=''0''; //第5个字节为字符0(30H)


       lpOutBuffer[5]=''1''; //第6个字节为字符1(31H)


       lpOutBuffer[6]=''\x03''; //第7个字节为字符ETX


       //从该段代码可以看出,仪表的通讯地址为001    


       DWORD dwBytesWrite=7;


       COMSTAT ComStat;


       DWORD dwErrorFlags;


       BOOL bWriteStat;


       ClearCommError(hCom,&dwErrorFlags,&ComStat);


       bWriteStat=WriteFile(hCom,lpOutBuffer,dwBytesWrite,& dwBytesWrite,NULL);


       if(!bWriteStat)


       {


              AfxMessageBox("写串口失败!");


       }


 


}


void CRS485CommDlg::OnReceive()


{


       // TODO: Add your control notification handler code here


 


       char str[100];


       memset(str,''\0'',100);


       DWORD wCount=100;//读取的字节数


       BOOL bReadStat;


       bReadStat=ReadFile(hCom,str,wCount,&wCount,NULL);


       if(!bReadStat)


              AfxMessageBox("读串口失败!");


       PurgeComm(hCom, PURGE_TXABORT|


              PURGE_RXABORT|PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR);


       m_disp=str;


       UpdateData(FALSE);


     


}


您可以观察返回的字符串,其中有和仪表显示值相同的部分,您可以进行相应的字符串操作取出仪表的显示值。
打开ClassWizard,为静态文本框IDC_DISP添加CString类型变量m_disp,同时添加WM_CLOSE的相应函数:


void CRS485CommDlg::OnClose()


{


       // TODO: Add your message handler code here and/or call default


    CloseHandle(hCom);      //程序退出时关闭串口


       CDialog::OnClose();


}


程序的相应部分已经在代码内部作了详细介绍。连接好硬件部分,编译运行程序,细心体会串口同步操作部分。


例程2


打开VC++6.0,新建基于对话框的工程RS485Comm,在主对话框窗口IDD_RS485COMM_DIALOG上添加两个按钮,ID分别为IDC_SEND和IDC_RECEIVE,标题分别为“发送”和“接收”;添加一个静态文本框IDC_DISP,用于显示串口接收到的内容。在RS485CommDlg.cpp文件中添加全局变量:


HANDLE hCom; //全局变量,


串口句柄在RS485CommDlg.cpp文件中的OnInitDialog()函数添加如下代码:


       hCom=CreateFile("COM1",//COM1口


              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==(HANDLE)-1)


       {


              AfxMessageBox("打开COM失败!");


              return FALSE;


       }


 


       SetupComm(hCom,100,100); //输入缓冲区和输出缓冲区的大小都是100


 


       COMMTIMEOUTS TimeOuts;


       //设定读超时


       TimeOuts.ReadIntervalTimeout=MAXDWORD;


       TimeOuts.ReadTotalTimeoutMultiplier=0;


       TimeOuts.ReadTotalTimeoutConstant=0;


       //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。


 


 


       //设定写超时


       TimeOuts.WriteTotalTimeoutMultiplier=100;


       TimeOuts.WriteTotalTimeoutConstant=500;


       SetCommTimeouts(hCom,&TimeOuts); //设置超时


 


       DCB dcb;


       GetCommState(hCom,&dcb);


       dcb.BaudRate=9600; //波特率为9600


       dcb.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);


分别双击IDC_SEND按钮和IDC_RECEIVE按钮,添加两个按钮的响应函数:


void CRS485CommDlg::OnSend()


{


       // TODO: Add your control notification handler code here


       OVERLAPPED m_osWrite;


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


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


 


 


       char lpOutBuffer[7];


       memset(lpOutBuffer,''\0'',7);


       lpOutBuffer[0]=''\x11'';


       lpOutBuffer[1]=''0'';


       lpOutBuffer[2]=''0'';


       lpOutBuffer[3]=''1'';


       lpOutBuffer[4]=''0'';


       lpOutBuffer[5]=''1'';


       lpOutBuffer[6]=''\x03'';


     


       DWORD dwBytesWrite=7;


       COMSTAT ComStat;


       DWORD dwErrorFlags;


       BOOL bWriteStat;


       ClearCommError(hCom,&dwErrorFlags,&ComStat);


       bWriteStat=WriteFile(hCom,lpOutBuffer,


              dwBytesWrite,& dwBytesWrite,&m_osWrite);


 


       if(!bWriteStat)


       {


              if(GetLastError()==ERROR_IO_PENDING)


              {


                     WaitForSingleObject(m_osWrite.hEvent,1000);


              }


       }


 


}


 


void CRS485CommDlg::OnReceive()


{


       // TODO: Add your control notification handler code here


       OVERLAPPED m_osRead;


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


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


 


       COMSTAT ComStat;


       DWORD dwErrorFlags;


     


       char str[100];


       memset(str,''\0'',100);


       DWORD dwBytesRead=100;//读取的字节数


       BOOL bReadStat;


 


       ClearCommError(hCom,&dwErrorFlags,&ComStat);


       dwBytesRead=min(dwBytesRead, (DWORD)ComStat.cbInQue);


       bReadStat=ReadFile(hCom,str,


              dwBytesRead,&dwBytesRead,&m_osRead);


       if(!bReadStat)


       {


              if(GetLastError()==ERROR_IO_PENDING)


           //GetLastError()函数返回ERROR_IO_PENDING,表明串口正在进行读操作


              {


                     WaitForSingleObject(m_osRead.hEvent,2000);


                  //使用WaitForSingleObject函数等待,直到读操作完成或延时已达到2秒钟


                  //当串口读操作进行完毕后,m_osRead的hEvent事件会变为有信号


              }


       }


 


       PurgeComm(hCom, PURGE_TXABORT|


              PURGE_RXABORT|PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR);


       m_disp=str;


       UpdateData(FALSE);


}


打开ClassWizard,为静态文本框IDC_DISP添加CString类型变量m_disp,同时添加WM_CLOSE的相应函数:


void CRS485CommDlg::OnClose()


{


       // TODO: Add your message handler code here and/or call default


    CloseHandle(hCom);      //程序退出时关闭串口


       CDialog::OnClose();


}


您可以仔细对照这两个例程,细心体会串口同步操作和异步操作的区别。 好了,就到这吧,祝您好运。 

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