Windows串口通信VC++编程实例
1、先入为主，实例开始，可以编写测试程序向串口发送数据，并用串口监测工具Access Port监测串口通信数据
a、设计串口类
class ComDevice
{
public:
ComDevice();
~ComDevice();
//打开串口
int OpenCom(char *,LPDCB);//char指向串口逻辑名，LPDCB指向设备控制块数据结构
int CloseCom();//关闭串口
int Read(char *,DWORD);//读串口收到的数据(一次)
int Write(char *,DWORD,DWORD);//向串口发送数据
public:
DWORD m_error_code;//最后一次操作错误码
DCB m_state;//串口配置
COMMTIMEOUTS m_Timeouts;//读写超时时间
HANDLE m_handle;//串口句柄
};
b、打开串口并初始化
int ComDevice::OpenCom(char *port,LPDCB lpDCB)
{
this->m_error_code = 0;//操作错误码复位
/*如果串口已经打开*/
if(this->m_handle != NULL)
return -1;
//打开串口
this->m_handle = CreateFile(port,GENERIC_READ | GENERIC_WRITE,//读写方式打开
0,
NULL,
OPEN_EXISTING,//已经创建，则打开即可
FILE_ATTRIBUTE_NORMAL | FILE_FLAG_OVERLAPPED,//重叠方式（异步）
NULL);
if(this->m_handle == INVALID_HANDLE_VALUE)
{
this->m_error_code = ::GetLastError();//获取错误码
this->m_handle = NULL;
return -2;
}
//初始化串口信息
//设置串口读写缓冲区大小
if(!SetupComm(this->m_handle,4200,4200))
return -1;
//终止所有的异步数据读写操作并清空读写缓冲区
if(!PurgeComm(this->m_handle,PURGE_TXABORT | PURGE_RXABORT |
PURGE_TXCLEAR | PURGE_RXCLEAR))
return -1;
if(!GetCommState(this->m_handle,&m_state))
return -1;
/*设置一些需要修改的信息即可，其他使用系统默认值*/
this->m_state.DCBlength = sizeof(lpDCB);
this->m_state.BaudRate = lpDCB->BaudRate;//传输速率
this->m_state.ByteSize = lpDCB->ByteSize;//指定端口当前使用数据位数
this->m_state.Parity = lpDCB->Parity;//奇偶校验
this->m_state.StopBits = lpDCB->StopBits;//指定当前串口使用停止位数
this->m_state.fOutxDsrFlow = lpDCB->fOutxDsrFlow;//指定DSR是否用于检测发送流控制，当该成员为TRUE，而DSR为OFF时，发送将被挂起，直到DSR置ON。
this->m_state.fDtrControl = lpDCB->fDtrControl;//DTR流量控制
this->m_state.fOutxCtsFlow = lpDCB->fOutxCtsFlow;//指定CTS是否用于检测发送流控制
this->m_state.fRtsControl = lpDCB->fRtsControl;//RTS流量控制
if(!SetCommState(this->m_handle,&(this->m_state)))
return -1;
return 0;
}c、读串口数据
int ComDevice::Read(char *readBuff,DWORD readLen)
{
COMSTAT state;
DWORD error_ = 0;
DWORD len = 0;
this->m_error_code = 0;
if(this->m_handle == NULL)
return -1;
//读取DTR信号判断串口连接是否有效
if(this->m_state.fOutxDsrFlow == true)
{
DWORD sig_mask = 0;
GetCommModemStatus(this->m_handle,&sig_mask);
if((sig_mask & MS_DSR_ON) != MS_DSR_ON)//fOutxDsrFlow为true时，DSR必须为ON，才能发送数据
return -1;
}
//清除串口错误
if(!ClearCommError(this->m_handle,&error_,&state))
{
this->m_error_code = ::GetLastError();
return -1;
}
//设置超时
if(!SetCommTimeouts(this->m_handle,&m_Timeouts))
{
this->m_error_code = ::GetLastError();
return -1;
}
OVERLAPPED os_read;//重叠结构体(用于异步I/O操作)
memset(&os_read,0,sizeof(OVERLAPPED));//初始化结构体
if((os_read.hEvent = CreateEvent(NULL,TRUE,FALSE,NULL)) == NULL)//创建重叠事件
{
this->m_error_code = ::GetLastError();
return -2;
}
if(!::ReadFile(this->m_handle,readBuff,readLen,&len,&os_read))
{
//判断是否读完
if((this->m_error_code = ::GetLastError()) == ERROR_IO_PENDING)
::GetOverlappedResult(this->m_handle,&os_read,&len,TRUE);//获取重叠操作结果
}
this->m_error_code = ::GetLastError();
::CloseHandle(os_read.hEvent);//关闭重叠事件句柄
return (int)len;
}d、向串口写数据
int ComDevice::Write(char *SndBuff,DWORD SndLen,DWORD mTime)
{
COMSTAT state;
DWORD error_ = 0;
DWORD len = 0;
this->m_error_code = 0;
if(this->m_handle == NULL)
return -1;
if(this->m_state.fOutxDsrFlow == TRUE)
{
DWORD sig_mask = 0;
::GetCommModemStatus(this->m_handle,&sig_mask);
if((sig_mask & MS_DSR_ON) != MS_DSR_ON)
return -1;
}
if(!PurgeComm(this->m_handle,PURGE_TXABORT | PURGE_RXABORT |
PURGE_TXCLEAR | PURGE_RXCLEAR))
{
this->m_error_code = ::GetLastError();
return -1;
}
COMMTIMEOUTS time_out;
time_out.ReadIntervalTimeout = MAXDWORD;
time_out.ReadTotalTimeoutConstant = 0;
time_out.ReadTotalTimeoutMultiplier = 0;
time_out.WriteTotalTimeoutConstant = mTime
time_out.WriteTotalTimeoutMultiplier = mTime;
if(!::SetCommTimeouts(this->m_handle,&time_out))
{
this->m_error_code = ::GetLastError();
return -1;
}
if(!ClearCommError(this->m_handle,&error_,&state))
{
this->m_error_code = ::GetLastError();
return -1;
}
OVERLAPPED os_write;
memset(&os_write,0,sizeof(OVERLAPPED));
if((os_write.hEvent = CreateEvent(NULL,TRUE,FALSE,NULL)) == NULL)
{
this->m_error_code = ::GetLastError();
return -2;
}
if(!::WriteFile(this->m_handle,SndBuff,SndLen,&len,&os_write))
{
if((this->m_error_code = ::GetLastError()) == ERROR_IO_PENDING)
::GetOverlappedResult(this->m_handle,&os_write,&len,TRUE);
}
this->m_error_code = ::GetLastError();
::CloseHandle(os_write.hEvent);
return len;
}
e、关闭串口
int ComDevice::CloseCom()
{
this->m_error_code = 0;
if(this->m_handle == NULL)
return 0;
if(!EscapeCommFunction(this->m_handle,CLRDTR))//关闭DTR信号
this->m_error_code = GetLastError();
if(!PurgeComm(this->m_handle,PURGE_TXABORT | PURGE_RXABORT |
PURGE_TXCLEAR | PURGE_RXCLEAR))
{
this->m_error_code = ::GetLastError();
//return -1;
}
if(! ::CloseHandle(this->m_handle))
{
this->m_error_code = ::GetLastError();
return -2;
}
this->m_handle = NULL;
return 0;
}
2、windows串口操作API介绍：
windows中串口和其它通信设备被当做文件处理，和linux差不多，串口的打开、读取、写入、关闭函数和文件操作函数一致。
a、串口打开函数HANDLE CreateFile(LPCTSTR lpszName , DWORD fdwAccess , DWORD fdwShareMode , LPSECURITY_ATTRIBUTES lpsa , DWORD fwdCreate ,
DWORD fdwATTRsAndFlags , HANDLE hTemplateFile);
参数介绍：
lpszName ：指定要打开的串口的逻辑名，用字符串表示，例如"COM1"、"COM2"
fdwAccess：指定串口的打开方式，读（GENERIC_READ）、写（GENERIC_WRITE），或者读写兼有（GENERIC_READ | GENERIC_WRITE）
fdwShareMode：指定串口的共享属性。对于不能共享的串口，必须设置为0
lpsa：引用安全性属性结构。设置为NULL时，系统为串口分配却横安全性属性
fwdCreate：指定如果CreateFile()正被其他文件调用时采取的动作。设置为OPEN_EXISTING表示不用创建新的串口句柄，直接打开已经存在的串口，并返回串口句柄
fdwATTRsAndFlags：描述串口的属性，设置为，FILE_FLAG_OVERLAPPED，表示串口I/O可以异步执行
hTemplateFile：hTemplateFile：指向模板文件的句柄，当端口处于打开状态时，不使用该参数，因而必须置成0
b、设置串口缓冲区大小串口打开成功之后，调用SetupComm()，设置串口I/O缓冲区大小，函数原型如下：
BOOL SetupComm(HANDLE hFile,DWORD dwInQueue , DWORD dwOutQueue);
c、关闭串口CloseHandle（HANDLE hObject）;
d、获取串口当前配置BOOL GetCommState(HANDLE hFile, LPDCB lpDCB);
参数说明：
hFile：由CreateFile()函数返回的指向已打开串口的句柄。
• lpDCB：一个非常重要的结构—设备控制块DCB ( Device Control Block )。
DCB结构的主要参数说明如下：• DCBLength: 一字节为单位指定的DCB结构的大小。
•Baudrate: 用于指定串口设备通信的数据传输速率，它可以是实际的数据传输速率数值，也可以是下列数据之一：CBR_110, CBR_19200, CBR_300, CBR_38400, CBR_600, CBR_56000, CBR_1200, CBR_57600, CBR_2400, CBR_115200, CBR_4800, CBR_12800, CBR_9600, CBR_25600, CBR_14400。
•fBinary: 指定是否允许二进制。Win32API不支持非二进制传输，因此这个参数必须设置为TRUE，如果设置为FALSE则不能正常工作。
•fParity: 指定是否允许奇偶校验，如果这个参数设置为TRUE，执行奇偶校验并报告错误信息。
•fOutxCtsFlow: 指定CTS是否用于检测发送流控制。当该成员为TRUE，而CTS为OFF时，发送将被挂起，直到CTS置ON。
•fOutxDsrFlow: 指定DSR是否用于检测发送流控制，当该成员为TRUE，而DSR为OFF时，发送将被挂起，直到DSR置ON。
•fDtrControl: 指定DTR流量控制
• fDsrSensitivity: 指定通信驱动程序对DTR信号线是否敏感，如果该位置设为TRUE时，DSR信号为OFF，接收的任何字节将被忽略。
•fTXContinueOnXoff: 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。当该成员为TRUE时，在接收缓冲区内接收到了缓冲区已满的字节XoffLim，并且驱动程序已经发送出XoffChar字符终止接收字节之后，发送继续进行。该成员为FALSE时，接收缓冲区接收到代表缓冲区已空的字节XonLim，并且驱动程序已经发送出恢复发送的XonChar字符后，发送可以继续进行。
•fOutX: 该成员为TRUE时，接收到XoffChar之后停止发送，接收到XonChar之后发送将重新开始。
•fInX: 该成员为TRUE时，接收缓冲区内接收到代表缓冲区满的字节XoffLim之后，XoffChar发送出去，接收缓冲区接收到代表缓冲区已空的字节XonLim之后，XonChar发送出去。
•fErrorChar: 当该成员为TRUE，并且fParity为TRUE时，就会用ErrorChar成员指定的字符来代替奇偶校验错误的接收字符。
•fNull: 指明是否丢弃接收到的NULL( ASCII 0 )字符，该成员为TRUE时，接收时去掉空（零值）字节；反之则不丢弃。
•fRtsControl: 指定 RTS 流量控制，可以取表2中的值。0值和DTR_CONTROL_HANDSHAKE等价。
•fAbortOnError: 如果发送错误，指定是否可以终止读、写操作。如果该位为TRUE，当发生错误时，驱动程序以出错状态终止所有的读写操作。只有当应用程序调用ClearCommError()函数处理后，串口才能接收随后的通信操作。
•fDummy2: 保留的位，没有使用。
•wReserved：没有使用，必须为零。
•XonLim: 指定在XOFF字符发送之前接收到缓冲区中可允许的最小字节数。
•XoffLim: 指定在XOFF字符发送之前缓冲区中可允许的最小可用字节数
•ByteSize: 指定端口当前使用的数据位数。
•Parity: 指定端口当前使用的奇偶校验方法。它的可能值如表3所示。
•StopBits: 指定串口当前使用的停止位数( ONESTOPBIT/ONE5STOPBITS / TWOSTOPBITS)
•XonChar: 指明发送和接收的XON字符值，它表明允许继续传输。
•XoffChar: 指明发送和接收的XOFF字符值，它表示暂停数据传输。
•ErrorChar: 本字符用来代替接收到的奇偶校验发生错误的字符。
•EofChar: 用来表示数据的结束。
•EvtChar: 事件字符。当接收到此字符的时候，会产生一个事件。
•wReserved1: 保留的位，没有使用。
e、设置串口信息
BOOL SetCommState(HANDLE hFile, LPDCB lpDCB)
调用GetCommState()获取串口设备控制块信息之后，可以修改DCB中相应信息，然后调用SetCommState()设置修改的DCB。
f、缓冲区控制
PurgeComm(HANDLE hFile , DWORD dwFlags)
dwFlags取值:
PURGE_TXABORT 即使发送操作没有完成，也终止所有的重叠发送操作，立即返回
PURGE_RXABORT 即使接收操作没有完成，也终止所有的重叠接收操作，立即返回
PURGE_TXCLEAR 清除发送缓冲区
PURGE_RXCLEAR 清除接收缓冲区
g、读串口操作
BOOLReadFile(HANDLE hFile , LPVOID lpBuffer , DWORD nNumberOfBytesToRead , LPDWORDlpNumberOfBytesRead , LPOVERLAPPED lpOverlapped)
参数介绍：
·hFile：指向标识的句柄。对串口来说，就是由CreateFile函数返回的句柄。该句柄必须拥有GENERIC_READ的权限。
·lpBuffer：指向一个缓冲区，该缓冲区主要用来存放从串口设备中读取的数据。
·nNumberOfBytesToRead：指定要从串口设备读取的字节数。
·lpNumberOfBytesRead：指向调用该函数读出的字节数。ReadFile()在读操作前，首先将其设置为0。Windows NT/2000中当lpOverlapped没有设置时，lpNumberOfBytesRead必须设置。当lpOverlapped设置时，lpNumberOfBytesRead可以不设置。这是可以调用GetOverlappedResult()函数获取实际的读取数值。Windows 9x中这个参数一定要设置。
·lpOverlapped：是一个OVERLAPPED的结构，该结构将在后面介绍。如果hFile以FILE_FLAG_OVERLAPPED方式常见，则需要此结构；否则，不需要此结构。
h、写串口数据
BOOL WriteFile(HANDLE hFile , LPVOID lpBuffer , DWORDnNumberOfBytesToWrite, LPDWORD lpNumberOfBytesWriten, LPOVERLAPPED lpOverlapped)
参数介绍：
·hFile：指向标识的句柄。对串口来说，就是由CreateFile函数返回的句柄。该句柄必须拥有GENERIC_READ的权限。
·lpBuffer：指向一个缓冲区，该缓冲区主要用来存放待发送数据。
·nNumberOfBytesToWrite：指定向串口写入的字节数。
·lpNumberOfBytesWriten：指向调用该函数已写入的字节数。WriteFile()在写操作前，首先将其设置为0。Windows NT/2000中当lpOverlapped没有设置时，lpNumberOfBytesWriten必须设置。当lpOverlapped设置时，lpNumberOfBytesWriten可以不设置。这是可以调用GetOverlappedResult()函数获取实际的写入数值。Windows 9x中这个参数一定要设置。
·lpOverlapped：是一个OVERLAPPED的结构，该结构将在后面介绍。如果hFile以FILE_FLAG_OVERLAPPED方式常见，则需要此结构；否则，不需要此结构。
i、异步I/O操作
OVERLAPPED结构：
typedef struct_OVERLAPPED{
DWORD Iternal;//系统保留，指定一个和系统相关的状态
DWORD IteralHigh;//系统保留，指出发送或接收数据长度
DWORD Offset;//指定文件传送的起始位置
DWORD OffsetHigh;//指定文件传送字节便宜的高位字
HANDLE hEvent;//指定I/O操作完成后出发的事件
}OVERLAPPED;
异步I/O可有GetOverlappedResult()函数获取操作结果
BOOLGetOverlappedResult(HANDLE hFile,LPOVERLAPPED lpOverlapped,LPDWORDlpNumberOfBytesTransfered,BOOL bWait);
j、超时设置
超时结构体定义：
typedef struct_COMMTIMEOUTS{
DWORD ReadIntervalTimeout;//指定通信线路上两个字符到达之间的最大时间间隔(ms)
DWORD ReadTotalTimeoutMutiplier;//计算读操作总时间的系数（单位:ms）
DWORD ReadTotalTimeoutConstant;//计算读操作总时间的常数(单位:ms)
DWORD WriteTotalTimeoutMutiplier;//计算写操作总时间的系数（单位:ms）
DWORD WriteTotalTimeoutCaonstant;//计算写操作总时间的常数（单位:ms）
} COMMTIMEOUTS,*LPCOMMTIMEOUTS;
获取当前超时参数：
BOOLGetCommTimeouts(HANDLE hFile,LPCOMMTIMEOUTS lpCommTimeouts)
设置超时参数:
BOOLSetCommTimeouts(HANDLE hFile,LPCOMMTIMEOUTS lpCommTimeouts)