VC实现串口通信例程zt

VC实现串口通信例程zt
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VC实现串口通信例程
作者：阮帮秋（2001.4）
　
摘要：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。
　关键词　串行口，DWORD，缓冲区

　　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