DCB 结构:
在应用WIN32 API 对串口进行编程时, 必定会使用到DCB 结构. 下面的DCB 结构的一些介绍.
首先是DCB 结构.
typedef
struct _DCB {
DWORD DCBlength;
DWORD BaudRate;
DWORD fBinary: 1;
DWORD fParity: 1;
DWORD fOutxCtsFlow:1;
DWORD fOutxDsrFlow:1;
DWORD fDtrControl:2;
DWORD fDsrSensitivity:1;
DWORD fTXContinueOnXoff:1;
DWORD fOutX: 1;
DWORD fInX: 1;
DWORD fErrorChar: 1;
DWORD fNull: 1;
DWORD fRtsControl:2;
DWORD fAbortOnError:1;
DWORD fDummy2:17;
WORD wReserved;
WORD XonLim;
WORD XoffLim;
BYTE ByteSize;
BYTE Parity;
BYTE StopBits;
char XonChar;
char XoffChar;
char ErrorChar;
char EofChar;
char EvtChar;
WORD wReserved1;
} DCB;
在这个结构中, 共有28个变量, 我把这些成员归类为几种.
1. 串口的基本设置
1) DWORD BaudRate;波特率设置。
2) BYTE ByteSize;数据位设置。
3) DWORD fParity:1; TRUE时, 支持奇偶检验。
4) BYTE Parity;奇偶检验位的设置
5) BYTE StopBits;停止位的设置
2. 流控制(Flow Control) 的设置
流控制分为硬件流控制和软件流控制。 而硬件流控制又分为RTS/CTS和DTR/DSR两种。而软件流控制, 则是Xon/Xoff。
DTR/DSR 硬件流控制:
1) DWORD fOutxDsrFlow:1;TRUE时,支持DSR流控制。 当DSR为OFF时,停止发送。
2)DWORD fDtrControl:2;DTR设置。 (置高/置低...)
fDTRControlDTR_CONTROL_Disable : 使DTR为 off.
DTR_CONTROL_Enable : 使DTR 为 on.
DTR_CONTROL_HANDSHAKE : DTR 硬件流控.
3) DWORD fDsrSensitivity:1;TRUE时,当DSR为OFF,则接收端忽略所有字符。
RTS/CTS 硬件流控制:
4) DWORD fOutxCtsFlow:1;TRUE时,支持CTS流控制。 当CTS为OFF时,停止发送。
5) DWORD fRtsControl:2;RTS设置。 (置高/置低...)
fRTSControlRTS_CONTROL_DISABLE : 使RTS保持 off
RTS_CONTROL_ENABLE : 使RTS保持on
RTS_CONTROL_HANDSHAKE : RTS 硬件流控
RTS_CONTROL_TOGGLE : 485通讯RTS自动流控
Xon/Xoff 软件流控制:
6) DWORD fOutX: 1;发送端支持Xon/Xoff。收到Xoff停止发送,收到Xon重新开始
7) DWORD fInX: 1; 接收端支持Xon/Xoff。当FIFO中字节超过XoffLim时发送Xoff, 当FIFO中少于XonLim时发送Xon.
8) WORD XonLim; 当接收Buffer中的字符减少到XonLim规定的字符数, 就发送Xon字符,让对方继续发送。
9) WORD XoffLim; 接收Buffer达到XoffLim规定的字符数, 就发送Xoff字符, 让对方停止发送。
10)char XonChar; Xon 字符。
11)charXoffChar;Xoff 字符。
12)DWORD fTXContinueOnXoff:1;TRUE时,不管接收端是否Xoff, 本方发送端持续发送。 (也就是本方的发送端, 与本方接收端Xon/Xoff是相互独立的)。若为False 时,则当接收端buffer 达到XoffLim时,发送端发送完Xoff字符后,就停止发送。
3. Error 情况处理
1) DWORD fErrorChar:1;TRUE时,若fParity为TRUE, 则用ErrorChar替换Parity Check错误的字符。
2) DWORD fAbortOnError:1; TRUE时,发生错误时停止读写操作。
3)char ErrorChar; Parity Check 错误时,替换的字符。
4. 其他参数
1) DWORD DCBlength;
DCB结构的长度(以字节为单位)
2) DWORD fBinary:1;二进制模式。(必须为1 )
3) DWORD fNull:1;TRUE时,接收时去掉空字节(0x0)
4)char EofChar;EOF替代字符
5)charEvtChar;事件触发字符
6)DWORD fDummy2:17; 保留
7) WORD wReserved; 保留
8) WORD wReserved1;保留
COMMTIMEOUTS结构:
在WIN32 API编程中,除了DCB结构之外,还需要了解COMMTIMEOUTS结构.这个结构是为了读写串口的超时而设置的.
COMMTIMEOUTS结构如下:
typedef struct _COMMTIMEOUTS {
DWORD ReadIntervalTimeout; //任意相邻连个字符之间的超时设置
DWORD ReadTotalTimeoutMultiplier; //读操作总的超时时间的系数
DWORD ReadTotalTimeoutConstant; //读操作总的超时时间的修正常量
DWORD WriteTotalTimeoutMultiplier; //写操作总的超时时间的系数
DWORD WriteTotalTimeoutConstant; //写操作总的超时时间的修正常量
} COMMTIMEOUTS,*LPCOMMTIMEOUTS;
ReadIntervalTimeout:两相邻字符之间最大的延时。当读串口数据时,一旦两个字符传输的时间间隔超过该时间,读函数将返回现有的数据。设置为0表示该参数不起作用。
ReadTotalTimeoutMultiplier:读操作总的超时事件的系数。 这个变量是不能单独使用的。 必须和ReadTotalTimeoutConstant 一起使用才有效果。
ReadTotalTimeoutConstant:读操作总的超时时间的修正常量。 这个变量也是不能单独使用的。必须和ReadTotalTimeoutMultiplier一起使用才有效果。
WriteTotalTimeoutMultiplier:写操作总的超时事件的系数。 这个变量是不能单独使用的。 必须和WriteTotalTimeoutConstant 一起使用才有效果。
WriteTotalTimeoutConstant:写操作总的超时时间的修正常量。 这个变量也是不能单独使用的。必须和WriteTotalTimeoutMultiplier一起使用才有效果。
在整个串口的读写操作中, 存在着两种超时设置。一种是间隔超时, 一种是总超时。 这两种超时是独立存在,互不影响的。
间隔超时, 只在读操作中存在。就是ReadIntervalTimeout。 当读操作中,前后两个字符之间的时间间隔超过时,读操作就结束了。举例来说,你一次读取8个字符,但是在你读取了第一个字符之后,在读取第二个字符时,间隔超时了,那么读操作就结束了, 这样整个操作就只读取了1个字节。 即使, 你的总时间没有超时。
另一种超时,就是总超时。 这里有一个公式。
总的读/写超时时间 = Read(Write)TotalTimeoutMultiplier x 要读/写的字节数 + Read(Write)TotalTimeoutConstant.
这里要说明的一点,要读/写的字节数是从哪里来的。 这个是从ReadFile 或者WriteFile 函数中定义的。
在读操作时, 若当前所花读取时间已经超过了总的超时设置, 则读操作就结束了。即使, 每两个字符之间的间隔没有超时。 举例来说, 若总共读取8个字节。 间隔设置为8ms, 总超时系数为3ms,总超时常数为3ms。 则总的超时时间为3*8+3=27ms。若每个字符读取的间隔为7ms, 则这次操作总共能读取4个字符。 就结束了。因为读取第5个字符时, 已经需要35ms, 超过总超时时间了。
下面来讨论一下这几个参数的设定:
将ReadIntervalTimeout设置为MAXDWORD,将ReadTotalTimeoutMultiplier 和ReadTotalTimeoutConstant设置为0,表示读操作将立即返回存放在输入缓冲区的字符。
将ReadIntervalTimeout设置为MAXDWORD,将ReadTotalTimeoutMultiplier 和ReadTotalTimeoutConstant设置为MAXDWORD, 表示读操作会一直等待直到所需要读取的字节数全部接收到为止。 (大家可以把MAXDWORD 认为是永远)
将ReadIntervalTimeout设置为0, 则不使用间隔超时, 只考虑总超时设置。
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 输入缓冲区中的字节数 (这部分的缓冲区是在函数 setupcom 设定的缓冲区大小,属于软件buffer)
DWORD cbOutQue; // bytes in output buffer 输出缓冲区中的字节数(这部分的缓冲区是在函数 setupcom 设定的缓冲区大小,属于软件buffer)
} COMSTAT, *LPCOMSTAT;
ClearCommError函数:
Windows系统利用此函数清除硬件的通讯错误以及获取通讯设备的当前状态,ClearCommError函数的第一个参数hFile是由CreateFile函数返回指向已打开串行口的句柄。第二个参数指向定义了错误类型的32位变量。第三个参数指向一个返回设备状态的控制块COMSTAT。如果函数调用成功,则返回值为非0;若函数调用失败,则返回值为0
ClearCommError(hComm,&dwError,&cs);//获取端口状态
cs.cbInQue就是串口缓冲区数据字节数
SetupComm
该函数初始化一个指定的通信设备的通信参数。
BOOL SetupComm(
HANDLE hFile,
DWORD dwInQueue,
DWORD dwOutQueue
);
参数
hFile
[IN]通讯设备句柄。
CreateFile函数返回此句柄。
dwInQueue
[in]指定推荐的大小,以字节为单位,对设备的内部输入缓冲区。
dwOutQueue
[in]指定推荐的大小,以字节为单位,对设备的内部输出缓冲区。
返回值
非零表示成功。零表示失败。 要获得更多错误信息,调用GetLastError函数
PurgeComm()
PurgeComm()函数--清空缓冲区
该函数原型:
BOOL PurgeComm(HANDLE hFile,DWORD dwFlags )
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 终止所有正在进行的字符输出操作,完成一个正处于等待状态的重叠i/o操作,他将产生一个事件,指明完成了写操作
PURGE_RXABORT 终止所有正在进行的字符输入操作,完成一个正在进行中的重叠i/o操作,并带有已设置得适当事件
PURGE_TXCLEAR 这个命令指导设备驱动程序清除输出缓冲区,经常与PURGE_TXABORT 命令标志一起使用
PURGE_RXCLEAR 这个命令用于设备驱动程序清除输入缓冲区,经常与PURGE_RXABORT 命令标志一起使用
API函数:
在进行串口通信时,经常需要用到下列一些API函数:
setupcom(): 设定的缓冲区大小;
CreateFile():用于打开一个文件访问串口;
GetCommState():获取串口的当前配置,放入DCB中;
SetCommState():根据DCB信息配置串口参数;
SetCommTimeouts():设置串口读写操作的超时时间;
ReadFile():从串口的输入缓冲区读取数据;
WriteFile():向串口的输出缓冲区写入数据;
SetCommMask():监视指定通信资源上的事件;
WaitCommEvent():等待通信事件发生;
CloseHandle():关闭由CreateFile函数打开的串口。