Win32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:

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print ?
1. HANDLE CreateFile( LPCTSTR lpFileName,
2.                   DWORD dwDesiredAccess,
3.                   DWORD dwShareMode,
4.                   LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes,
5.                   DWORD dwCreationDistribution,
6. DWORD dwFlagsAndAttributes,
7. 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:

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print ?
01. HANDLE hCom;  //全局变量,串口句柄
02. hCom=CreateFile("COM1",//COM1口
03.     GENERIC_READ|GENERIC_WRITE, //允许读和写
04.     0, //独占方式
05.     NULL,
06.     OPEN_EXISTING, //打开而不是创建
07.     0, //同步方式
08.     NULL);
09. if(hCom==(HANDLE)-1)
10. {
11.     AfxMessageBox("打开COM失败!");
12.     return FALSE;
13. }
14. return TRUE;

重叠I/O打开串口的示例代码:

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print ?
01. HANDLE hCom;  //全局变量,串口句柄
02. hCom =CreateFile("COM1"//COM1口
03.          GENERIC_READ|GENERIC_WRITE, //允许读和写
04.          0,  //独占方式
05.          NULL,
06.          OPEN_EXISTING,  //打开而不是创建
07.          FILE_ATTRIBUTE_NORMAL|FILE_FLAG_OVERLAPPED, //重叠方式
08.          NULL);
09. if(hCom ==INVALID_HANDLE_VALUE)
10. {
11.     AfxMessageBox("打开COM失败!");
12.     return FALSE;
13. }
14.    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:

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print ?
01. typedef struct _DCB{
02.    ………
03.    //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:
04.    DWORD BaudRate; 
05. CBR_110,CBR_300,CBR_600,CBR_1200,CBR_2400,CBR_4800,CBR_9600,CBR_19200, CBR_38400, 
06. CBR_56000, CBR_57600, CBR_115200, CBR_128000, CBR_256000, CBR_14400
07.   
08. DWORD fParity; // 指定奇偶校验使能。若此成员为1,允许奇偶校验检查 
09.    
10. BYTE ByteSize; // 通信字节位数,4—8
11. BYTE Parity; //指定奇偶校验方法。此成员可以有下列值:
12. EVENPARITY 偶校验     NOPARITY 无校验
13. MARKPARITY 标记校验   ODDPARITY 奇校验
14. BYTE StopBits; //指定停止位的位数。此成员可以有下列值:
15. ONESTOPBIT 1位停止位   TWOSTOPBITS 2位停止位
16. ONE5STOPBITS   1.5位停止位
17.    ………
18.   } DCB;
19. winbase.h文件中定义了以上用到的常量。如下:
20. #define NOPARITY            0
21. #define ODDPARITY           1
22. #define EVENPARITY          2
23. #define ONESTOPBIT          0
24. #define ONE5STOPBITS        1
25. #define TWOSTOPBITS         2
26. #define CBR_110             110
27. #define CBR_300             300
28. #define CBR_600             600
29. #define CBR_1200            1200
30. #define CBR_2400            2400
31. #define CBR_4800            4800
32. #define CBR_9600            9600
33. #define CBR_14400           14400
34. #define CBR_19200           19200
35. #define CBR_38400           38400
36. #define CBR_56000           56000
37. #define CBR_57600           57600
38. #define CBR_115200          115200
39. #define CBR_128000          128000
40. #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:

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print ?
01. BOOL GetCommState(
02.    HANDLE hFile, //标识通讯端口的句柄
03.    LPDCB lpDCB //指向一个设备控制块(DCB结构)的指针
04.   );
05. SetCommState函数设置COM口的设备控制块:
06. BOOL SetCommState(
07.    HANDLE hFile, 
08.    LPDCB lpDCB 
09.   );

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。

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print ?
1. BOOL SetupComm(
2.   
3.     HANDLE hFile,   // 通信设备的句柄 
4.     DWORD dwInQueue,    // 输入缓冲区的大小(字节数) 
5.     DWORD dwOutQueue    // 输出缓冲区的大小(字节数)
6.    );

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:

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print ?
1. typedef struct _COMMTIMEOUTS {   
2.     DWORD ReadIntervalTimeout; //读间隔超时
3.     DWORD ReadTotalTimeoutMultiplier; //读时间系数
4.     DWORD ReadTotalTimeoutConstant; //读时间常量
5.     DWORD WriteTotalTimeoutMultiplier; // 写时间系数
6.     DWORD WriteTotalTimeoutConstant; //写时间常量
7. } 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:

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print ?
01. SetupComm(hCom,1024,1024); //输入缓冲区和输出缓冲区的大小都是1024
02. COMMTIMEOUTS TimeOuts;
03. //设定读超时
04. TimeOuts.ReadIntervalTimeout=1000;
05. TimeOuts.ReadTotalTimeoutMultiplier=500;
06. TimeOuts.ReadTotalTimeoutConstant=5000;
07. //设定写超时
08. TimeOuts.WriteTotalTimeoutMultiplier=500;
09. TimeOuts.WriteTotalTimeoutConstant=2000;
10. SetCommTimeouts(hCom,&TimeOuts); //设置超时
11. DCB dcb;
12. GetCommState(hCom,&dcb);
13. dcb.BaudRate=9600; //波特率为9600
14. dcb.ByteSize=8; //每个字节有8位
15. dcb.Parity=NOPARITY; //无奇偶校验位
16. dcb.StopBits=TWOSTOPBITS; //两个停止位
17. SetCommState(hCom,&dcb);
18. 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:

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print ?
1. BOOL PurgeComm(
2.   
3.     HANDLE hFile,   //串口句柄
4.     DWORD dwFlags   // 需要完成的操作
5.    );  

参数dwFlags指定要完成的操作,可以是下列值的组合:

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print ?
1. PURGE_TXABORT     中断所有写操作并立即返回,即使写操作还没有完成。
2. PURGE_RXABORT     中断所有读操作并立即返回,即使读操作还没有完成。
3. PURGE_TXCLEAR     清除输出缓冲区
4. 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:

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print ?
01. BOOL ReadFile(
02.   
03.     HANDLE hFile,   //串口的句柄
04.       
05.     // 读入的数据存储的地址,
06.     // 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
07.     LPVOID lpBuffer,    
08.     DWORD nNumberOfBytesToRead, // 要读入的数据的字节数
09.       
10.     // 指向一个DWORD数值,该数值返回读操作实际读入的字节数
11.     LPDWORD lpNumberOfBytesRead,    
12.       
13.     // 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。
14.     LPOVERLAPPED lpOverlapped   
15.    );   
16. BOOL WriteFile(
17.   
18.     HANDLE hFile,   //串口的句柄
19.       
20.     // 写入的数据存储的地址,
21.     // 即以该指针的值为首地址的nNumberOfBytesToWrite
22.     // 个字节的数据将要写入串口的发送数据缓冲区。
23.     LPCVOID lpBuffer,   
24.       
25.     DWORD nNumberOfBytesToWrite,    //要写入的数据的字节数
26.       
27.     // 指向指向一个DWORD数值,该数值返回实际写入的字节数
28.     LPDWORD lpNumberOfBytesWritten, 
29.       
30.     // 重叠操作时,该参数指向一个OVERLAPPED结构,
31.     // 同步操作时,该参数为NULL。
32.     LPOVERLAPPED lpOverlapped   
33.    );

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:

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print ?
01. //同步读串口
02. char str[100];
03. DWORD wCount;//读取的字节数
04. BOOL bReadStat;
05. bReadStat=ReadFile(hCom,str,100,&wCount,NULL);
06. if(!bReadStat)
07. {
08.     AfxMessageBox("读串口失败!");
09.     return FALSE;
10. }
11. return TRUE;
12.   
13. //同步写串口
14.   
15.     char lpOutBuffer[100];
16.     DWORD dwBytesWrite=100;
17.     COMSTAT ComStat;
18.     DWORD dwErrorFlags;
19.     BOOL bWriteStat;
20.     ClearCommError(hCom,&dwErrorFlags,&ComStat);
21.     bWriteStat=WriteFile(hCom,lpOutBuffer,dwBytesWrite,& dwBytesWrite,NULL);
22.     if(!bWriteStat)
23.     {
24.         AfxMessageBox("写串口失败!");
25.     }
26.     PurgeComm(hCom, PURGE_TXABORT|
27.         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:

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print ?
1. typedef struct _OVERLAPPED { // o  
2.     DWORD  Internal; 
3.     DWORD  InternalHigh; 
4.     DWORD  Offset; 
5.     DWORD  OffsetHigh; 
6.     HANDLE hEvent; 
7. } 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。

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print ?
01. GetOverlappedResult函数
02. BOOL GetOverlappedResult(
03.     HANDLE hFile,   // 串口的句柄  
04.       
05.     // 指向重叠操作开始时指定的OVERLAPPED结构
06.     LPOVERLAPPED lpOverlapped,  
07.       
08.     // 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。
09.     LPDWORD lpNumberOfBytesTransferred, 
10.       
11.     // 该参数用于指定函数是否一直等到重叠操作结束。
12.     // 如果该参数为TRUE,函数直到操作结束才返回。
13.     // 如果该参数为FALSE,函数直接返回,这时如果操作没有完成,
14.     // 通过调用GetLastError()函数会返回ERROR_IO_INCOMPLETE。
15.     BOOL bWait  
16.    );  

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:

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print ?
01. char lpInBuffer[1024];
02. DWORD dwBytesRead=1024;
03. COMSTAT ComStat;
04. DWORD dwErrorFlags;
05. OVERLAPPED m_osRead;
06. memset(&m_osRead,0,sizeof(OVERLAPPED));
07. m_osRead.hEvent=CreateEvent(NULL,TRUE,FALSE,NULL);
08.   
09. ClearCommError(hCom,&dwErrorFlags,&ComStat);
10. dwBytesRead=min(dwBytesRead,(DWORD)ComStat.cbInQue);
11. if(!dwBytesRead)
12. return FALSE;
13. BOOL bReadStatus;
14. bReadStatus=ReadFile(hCom,lpInBuffer,
15.                      dwBytesRead,&dwBytesRead,&m_osRead);
16.   
17. if(!bReadStatus) //如果ReadFile函数返回FALSE
18. {
19.     if(GetLastError()==ERROR_IO_PENDING)
20.     //GetLastError()函数返回ERROR_IO_PENDING,表明串口正在进行读操作    
21.     {
22.         WaitForSingleObject(m_osRead.hEvent,2000);
23.         //使用WaitForSingleObject函数等待,直到读操作完成或延时已达到2秒钟
24.         //当串口读操作进行完毕后,m_osRead的hEvent事件会变为有信号
25.         PurgeComm(hCom, PURGE_TXABORT|
26.             PURGE_RXABORT|PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR);
27.         return dwBytesRead;
28.     }
29.     return 0;
30. }
31. PurgeComm(hCom, PURGE_TXABORT|
32.           PURGE_RXABORT|PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR);
33. 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:

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print ?
1. BOOL ClearCommError(
2.   
3.     HANDLE hFile,   // 串口句柄
4.     LPDWORD lpErrors,   // 指向接收错误码的变量
5.     LPCOMSTAT lpStat    // 指向通讯状态缓冲区
6.    );  

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:

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print ?
01. typedef struct _COMSTAT { // cst  
02.     DWORD fCtsHold : 1;   // Tx waiting for CTS signal 
03.     DWORD fDsrHold : 1;   // Tx waiting for DSR signal 
04.     DWORD fRlsdHold : 1;  // Tx waiting for RLSD signal 
05.     DWORD fXoffHold : 1;  // Tx waiting, XOFF char rec''d 
06.     DWORD fXoffSent : 1;  // Tx waiting, XOFF char sent 
07.     DWORD fEof : 1;       // EOF character sent 
08.     DWORD fTxim : 1;      // character waiting for Tx 
09.     DWORD fReserved : 25; // reserved 
10.     DWORD cbInQue;        // bytes in input buffer 
11.     DWORD cbOutQue;       // bytes in output buffer 
12. } 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:

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print ?
01. char lpInBuffer[1024];
02. DWORD dwBytesRead=1024;
03.     BOOL bReadStatus;
04.     DWORD dwErrorFlags;
05.     COMSTAT ComStat;
06. OVERLAPPED m_osRead;
07.   
08.     ClearCommError(hCom,&dwErrorFlags,&ComStat);
09.     if(!ComStat.cbInQue)
10.         return 0;
11.     dwBytesRead=min(dwBytesRead,(DWORD)ComStat.cbInQue);
12.     bReadStatus=ReadFile(hCom, lpInBuffer,dwBytesRead,
13.         &dwBytesRead,&m_osRead);
14.     if(!bReadStatus) //如果ReadFile函数返回FALSE
15.     {
16.         if(GetLastError()==ERROR_IO_PENDING)
17.         {
18.             GetOverlappedResult(hCom,
19.                 &m_osRead,&dwBytesRead,TRUE);
20.            // GetOverlappedResult函数的最后一个参数设为TRUE,
21.            //函数会一直等待,直到读操作完成或由于错误而返回。
22.   
23.             return dwBytesRead;
24.         }
25.         return 0;
26.     }
27.     return dwBytesRead;

异步写串口的示例代码:

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print ?
01. char buffer[1024];
02. DWORD dwBytesWritten=1024;
03.     DWORD dwErrorFlags;
04.     COMSTAT ComStat;
05. OVERLAPPED m_osWrite;
06.     BOOL bWriteStat;
07.   
08.     bWriteStat=WriteFile(hCom,buffer,dwBytesWritten,
09.         &dwBytesWritten,&m_OsWrite);
10.     if(!bWriteStat)
11.     {
12.         if(GetLastError()==ERROR_IO_PENDING)
13.         {
14.             WaitForSingleObject(m_osWrite.hEvent,1000);
15.             return dwBytesWritten;
16.         }
17.         return 0;
18.     }
19.     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:

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print ?
1. BOOL CloseHandle(
2.     HANDLE hObject; //handle to object to close 
3. );

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:

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print ?
1. 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:

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print ?
01. // TODO: Add extra initialization here
02. hCom=CreateFile("COM1",//COM1口
03.     GENERIC_READ|GENERIC_WRITE, //允许读和写
04.     0, //独占方式
05.     NULL,
06.     OPEN_EXISTING, //打开而不是创建
07.     0, //同步方式
08.     NULL);
09. if(hCom==(HANDLE)-1)
10. {
11.     AfxMessageBox("打开COM失败!");
12.     return FALSE;
13. }
14. SetupComm(hCom,100,100); //输入缓冲区和输出缓冲区的大小都是1024
15. COMMTIMEOUTS TimeOuts;
16. //设定读超时
17. TimeOuts.ReadIntervalTimeout=MAXDWORD;
18. TimeOuts.ReadTotalTimeoutMultiplier=0;
19. TimeOuts.ReadTotalTimeoutConstant=0;
20. //在读一次输入缓冲区的内容后读操作就立即返回,
21. //而不管是否读入了要求的字符。
22. //设定写超时
23. TimeOuts.WriteTotalTimeoutMultiplier=100;
24. TimeOuts.WriteTotalTimeoutConstant=500;
25. SetCommTimeouts(hCom,&TimeOuts); //设置超时
26. DCB dcb;
27. GetCommState(hCom,&dcb);
28. dcb.BaudRate=9600; //波特率为9600
29. dcb.ByteSize=8; //每个字节有8位
30. dcb.Parity=NOPARITY; //无奇偶校验位
31. dcb.StopBits=TWOSTOPBITS; //两个停止位
32. SetCommState(hCom,&dcb);
33. 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:

view source
print ?
01. void CRS485CommDlg::OnSend() 
02. {
03.     // TODO: Add your control notification handler code here
04.     // 在此需要简单介绍百特公司XMA5000的通讯协议:
05.     //该仪表RS485通讯采用主机广播方式通讯。
06.     //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)
07.     //如:读仪表显示的瞬时值,主机发送:DC1 AAA BB ETX
08.     //其中:DC1是标准ASCII码的一个控制符号,码值为11H(十进制的17)
09.     //在XMA5000的通讯协议中,DC1表示读瞬时值
10.     //AAA是从机地址码,也就是XMA5000显示仪表的通讯地址
11.     //BB为通道号,读瞬时值时该值为01
12.     //ETX也是标准ASCII码的一个控制符号,码值为03H
13.     //在XMA5000的通讯协议中,ETX表示主机结束符
14.   
15.     char lpOutBuffer[7];
16.     memset(lpOutBuffer,''\0'',7); //前7个字节先清零
17.     lpOutBuffer[0]=''\x11''//发送缓冲区的第1个字节为DC1
18.     lpOutBuffer[1]=''0''//第2个字节为字符0(30H)
19.     lpOutBuffer[2]=''0''; //第3个字节为字符0(30H)
20.     lpOutBuffer[3]=''1''; // 第4个字节为字符1(31H)
21.     lpOutBuffer[4]=''0''; //第5个字节为字符0(30H)
22.     lpOutBuffer[5]=''1''; //第6个字节为字符1(31H)
23.     lpOutBuffer[6]=''\x03''; //第7个字节为字符ETX
24.     //从该段代码可以看出,仪表的通讯地址为001 
25.     DWORD dwBytesWrite=7;
26.     COMSTAT ComStat;
27.     DWORD dwErrorFlags;
28.     BOOL bWriteStat;
29.     ClearCommError(hCom,&dwErrorFlags,&ComStat);
30.     bWriteStat=WriteFile(hCom,lpOutBuffer,dwBytesWrite,& dwBytesWrite,NULL);
31.     if(!bWriteStat)
32.     {
33.         AfxMessageBox("写串口失败!");
34.     }
35.   
36. }
37. void CRS485CommDlg::OnReceive() 
38. {
39.     // TODO: Add your control notification handler code here
40.   
41.     char str[100];
42.     memset(str,''\0'',100);
43.     DWORD wCount=100;//读取的字节数
44.     BOOL bReadStat;
45.     bReadStat=ReadFile(hCom,str,wCount,&wCount,NULL);
46.     if(!bReadStat)
47.         AfxMessageBox("读串口失败!");
48.     PurgeComm(hCom, PURGE_TXABORT|
49.         PURGE_RXABORT|PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR);
50.     m_disp=str;
51.     UpdateData(FALSE);
52.       
53. }

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:

view source
print ?
1. void CRS485CommDlg::OnClose() 
2. {
3.     // TODO: Add your message handler code here and/or call default
4.     CloseHandle(hCom);  //程序退出时关闭串口
5.     CDialog::OnClose();
6. }

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:

view source
print ?
1. 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:

view source
print ?
01. hCom=CreateFile("COM1",//COM1口
02.     GENERIC_READ|GENERIC_WRITE, //允许读和写
03.     0, //独占方式
04.     NULL,
05.     OPEN_EXISTING, //打开而不是创建
06.     FILE_ATTRIBUTE_NORMAL|FILE_FLAG_OVERLAPPED, //重叠方式
07.     NULL);
08. if(hCom==(HANDLE)-1)
09. {
10.     AfxMessageBox("打开COM失败!");
11.     return FALSE;
12. }
13. SetupComm(hCom,100,100); //输入缓冲区和输出缓冲区的大小都是100
14. COMMTIMEOUTS TimeOuts;
15. //设定读超时
16. TimeOuts.ReadIntervalTimeout=MAXDWORD;
17. TimeOuts.ReadTotalTimeoutMultiplier=0;
18. TimeOuts.ReadTotalTimeoutConstant=0;
19. //在读一次输入缓冲区的内容后读操作就立即返回,
20. //而不管是否读入了要求的字符。
21. //设定写超时
22. TimeOuts.WriteTotalTimeoutMultiplier=100;
23. TimeOuts.WriteTotalTimeoutConstant=500;
24. SetCommTimeouts(hCom,&TimeOuts); //设置超时
25. DCB dcb;
26. GetCommState(hCom,&dcb);
27. dcb.BaudRate=9600; //波特率为9600
28. dcb.ByteSize=8; //每个字节有8位
29. dcb.Parity=NOPARITY; //无奇偶校验位
30. dcb.StopBits=TWOSTOPBITS; //两个停止位
31. SetCommState(hCom,&dcb);
32. 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:

view source
print ?
01. void CRS485CommDlg::OnSend() 
02. {
03.     // TODO: Add your control notification handler code here
04.     OVERLAPPED m_osWrite;
05.     memset(&m_osWrite,0,sizeof(OVERLAPPED));
06.     m_osWrite.hEvent=CreateEvent(NULL,TRUE,FALSE,NULL);
07.   
08.   
09.     char lpOutBuffer[7];
10.     memset(lpOutBuffer,''\0'',7);
11.     lpOutBuffer[0]=''\x11'';
12.     lpOutBuffer[1]=''0'';
13.     lpOutBuffer[2]=''0'';
14.     lpOutBuffer[3]=''1'';
15.     lpOutBuffer[4]=''0'';
16.     lpOutBuffer[5]=''1'';
17.     lpOutBuffer[6]=''\x03'';
18.       
19.     DWORD dwBytesWrite=7;
20.     COMSTAT ComStat;
21.     DWORD dwErrorFlags;
22.     BOOL bWriteStat;
23.     ClearCommError(hCom,&dwErrorFlags,&ComStat);
24.     bWriteStat=WriteFile(hCom,lpOutBuffer,
25.         dwBytesWrite,& dwBytesWrite,&m_osWrite);
26.   
27.     if(!bWriteStat)
28.     {
29.         if(GetLastError()==ERROR_IO_PENDING)
30.         {
31.             WaitForSingleObject(m_osWrite.hEvent,1000);
32.         }
33.     }
34.   
35. }
36.   
37. void CRS485CommDlg::OnReceive() 
38. {
39.     // TODO: Add your control notification handler code here
40.     OVERLAPPED m_osRead;
41.     memset(&m_osRead,0,sizeof(OVERLAPPED));
42.     m_osRead.hEvent=CreateEvent(NULL,TRUE,FALSE,NULL);
43.   
44.     COMSTAT ComStat;
45.     DWORD dwErrorFlags;
46.       
47.     char str[100];
48.     memset(str,''\0'',100);
49.     DWORD dwBytesRead=100;//读取的字节数
50.     BOOL bReadStat;
51.   
52.     ClearCommError(hCom,&dwErrorFlags,&ComStat);
53.     dwBytesRead=min(dwBytesRead, (DWORD)ComStat.cbInQue);
54.     bReadStat=ReadFile(hCom,str,
55.         dwBytesRead,&dwBytesRead,&m_osRead);
56.     if(!bReadStat)
57.     {
58.         if(GetLastError()==ERROR_IO_PENDING)
59.         //GetLastError()函数返回ERROR_IO_PENDING,表明串口正在进行读操作
60.         {
61.             WaitForSingleObject(m_osRead.hEvent,2000);
62.             //使用WaitForSingleObject函数等待,直到读操作完成或延时已达到2秒钟
63.             //当串口读操作进行完毕后,m_osRead的hEvent事件会变为有信号
64.         }
65.     }
66.   
67.     PurgeComm(hCom, PURGE_TXABORT|
68.         PURGE_RXABORT|PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR);
69.     m_disp=str;
70.     UpdateData(FALSE);
71. }

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:

view source
print ?
1. void CRS485CommDlg::OnClose() 
2. {
3.     // TODO: Add your message handler code here and/or call default
4.     CloseHandle(hCom);  //程序退出时关闭串口
5.     CDialog::OnClose();
6. }

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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