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1、用 VC 6.0 实现串行通信的三种方法 中国科学院 王颖 - 摘要： 本文介绍了在 Windows 平台下串行通信的实现机制，讨论了根据不同的条件用 Visual C+ 设计串行通信程序的三种方法，并结合实际，实现对温度数据的接收监控。 - 在实验室和工业应用中，串口是常用的计算机与外部串行设备之间的数据传输通道，由于串行通信方便易行，所以应用广泛。依据不同的条件实现对串口的灵活编程控制是我们所需要的。 - 在光学镜片镀膜工艺中，用单片机进行多路温度数据采集控制，采集结果以串行方式进入主机，每隔 10S 向主机发送一次采样数据，主机向单片机发送相关的控制命令，实现串行数据接收，处理，记录，显
2、示，实时绘制曲线。串行通信程序开发环境为 VC+ 6.0。 - Windows 下串行通信 - 与以往 DOS 下串行通信程序不同的是，Windows 不提倡应用程序直接控制硬件，而是通过Windows 操作系统提供的设备驱动程序来进行数据传递。串行口在 Win 32 中是作为文件来进行处理的，而不是直接对端口进行操作，对于串行通信，Win 32 提供了相应的文件 I/O 函数与通信函数，通过了解这些函数的使用，可以编制出符合不同需要的通信程序。与通信设备相关的结构有 COMMCONFIG ，COMMPROP，COMMTIMEOUTS，COMSTAT，DCB，MODEMDEVCAPS，MODE
3、MSETTINGS 共 7 个，与通信有关的 Windows API 函数共有 26 个，详细说明可参考 MSDN 帮助文件。以下将结合实例，给出实现串行通信的三种方法。 - 实现串行通信的三种方法 - 方法一：使用 VC+提供的串行通信控件 MSComm 首先，在对话框中创建通信控件，若 Control工具栏中缺少该控件，可通过菜单 Project Add to Project Components and Control 插入即可，再将该控件从工具箱中拉到对话框中。此时，你只需要关心控件提供的对 Windows 通讯驱动程序的 API 函数的接口。换句话说，只需要设置和监视 MSComm
4、控件的属性和事件。 - 在 ClassWizard 中为新创建的通信控件定义成员对象（CMSComm m_Serial） ，通过该对象便可以对串口属性进行设置，MSComm 控件共有 27 个属性，这里只介绍其中几个常用属性： - CommPort 设置并返回通讯端口号，缺省为 COM1。 - Settings 以字符串的形式设置并返回波特率、奇偶校验、数据位、停止位。 - PortOpen 设置并返回通讯端口的状态，也可以打开和关闭端口。 - Input 从接收缓冲区返回和删除字符。 - Output 向发送缓冲区写一个字符串。 - InputLen 设置每次 Input 读入的字符个数，缺
5、省值为 0，表明读取接收缓冲 区中的全部内容。 - InBufferCount 返回接收缓冲区中已接收到的字符数，将其置 0 可以清除接收缓 冲区。 - InputMode 定义 Input 属性获取数据的方式（为 0：文本方式；为 1：二进制方式） 。 - RThreshold 和 SThreshold 属性，表示在 OnComm 事件发生之前，接收缓冲区或发送缓冲区中可以接收的字符数。 - 以下是通过设置控件属性对串口进行初始化的实例： BOOL CSampleDlg: PortOpen() BOOL m_Opened; . m_Serial.SetCommPort(2); / 指定串口号
6、 m_Serial.SetSettings(“4800,N,8,1“); / 通信参数设置 m_Serial.SetInBufferSize(1024); / 指定接收缓冲区大小 m_Serial.SetInBufferCount(0); / 清空接收缓冲区 m_Serial.InputMode(1); / 设置数据获取方式 m_Serial.SetInputLen(0); / 设置读取方式 m_Opened=m_Serail.SetPortOpen(1); / 打开指定的串口 return m_Opened; - 打开所需串口后，需要考虑串口通信的时机。在接收或发送数据过程中，可能需要监视并
7、响应一些事件和错误，所以事件驱动是处理串行端口交互作用的一种非常有效的方法。使用 OnComm 事件和 CommEvent 属性捕捉并检查通讯事件和错误的值。发生通讯事件或错误时，将触发 OnComm 事件，CommEvent 属性的值将被改变，应用程序检查 CommEvent 属性值并作出相应的反应。在程序中用 ClassWizard 为 CMSComm 控件添加 OnComm 消息处理函数： void CSampleDlg:OnComm() . switch(m_Serial.GetCommEvent() case 2: / 串行口数据接收，处理； - 方法二：在单线程中实现自定义的串口通
8、信类 - 控件简单易用，但由于必须拿到对话框中使用，在一些需要在线程中实现通信的应用场合，控件的使用显得捉襟见肘。此时，若能够按不同需要定制灵活的串口通信类将弥补控件的不足，以下将介绍如何在单线程中建立自定义的通信类。 - 该通信类 CSimpleComm 需手动加入头文件与源文件，其基类为 CObject，大致建立步骤如下： - (1) 打开串口，获取串口资源句柄 - 通信程序从 CreateFile 处指定串口设备及相关的操作属性。再返回一个句柄，该句柄将被用于后续的通信操作，并贯穿整个通信过程。CreateFile()函数中有几个值得注意的参数设置：串口共享方式应设为0，串口为不可共享设
9、备；创建方式必须为 OPEN_EXISTING,即打开已有的串口。对于dwFlagAndAttribute 参数，对串口有意义的值是 FILE_FLAG_OVERLAPPED，该标志表明串口采用异步通信模式，可进行重叠操作；若值为 NULL，则为同步通信方式，在同步方式下，应用程序将始终控制程序流，直到程序结束，若遭遇通信故障等因素，将导致应用程序的永久等待，所以一般多采用异步通信。 - （2）串口设置 - 串口打开后，其属性被设置为默认值，根据具体需要，通过调用 GetCommState(hComm, m_hIDComDev=CreateFile( “COM2“, GENERIC_READ
10、| GENERIC_WRITE, 0,NULL,OPEN_EXISTING,FILE_ATTRIBUTE_ NORMAL|FILE_FLAG_OVE RLAPPED, NULL ); / 打开串口，异步操作 if( m_hIDComDev = NULL ) return( FALSE ); dcb.DCBlength = sizeof( DCB ); GetCommState( m_hIDComDev, / 获得端口默认设置 dcb.BaudRate=CBR_4800; dcb.ByteSize=8; dcb.Parity= NOPARITY; dcb.StopBits=(BYTE) ONES
11、TOPBIT; . - （3）串口读写操作 - 主要运用 ReadFile（）与 WriteFile（）API 函数，若为异步通信方式，两函数中最后一个参数为指向 OVERLAPPED 结构的非空指针，在读写函数返回值为 FALSE 的情况下，调用 GetLastError（）函数，返回值为 ERROR_IO_PENDING，表明 I/O 操作悬挂，即操作转入后台继续执行。此时，可以用WaitForSingleObject()来等待结束信号并设置最长等待时间，举例如下： BOOL bReadStatus; bReadStatus = ReadFile( m_hIDComDev, buffer,
12、 dwBytesRead, if(!bReadStatus) if(GetLastError()=ERROR_IO_PENDING) WaitForSingleObject(m_OverlappedRead.hEvent,1000); return (int)dwBytesRead); return(0); return (int)dwBytesRead); - 定义全局变量 m_Serial 作为新建通信类 CSimpleComm 的对象，通过调用类的成员函数即可实现所需串行通信功能。与方法一相比，方法二赋予串行通信程序设计较大的灵活性，端口的读写可选择较简单的查询式，或通过设置与外设数据发
13、送时间间隔 TimeCycle 相同的定时器：SetTimer(1,TimeCycle,NULL)，进行定时读取或发送。 CSampleView: OnTimer(UINT nIDEvent) char InputData30; m_Serial.ReadData(InputData,30); / 数据处理 - 若对端口数据的响应时间要求较严格，可采用事件驱动 I/O 读写，Windows 定义了 9 种串口通信事件，较常用的有： - EV_RXCHAR: 接收到一个字节，并放入输入缓冲区。 - EV_TXEMPTY: 输出缓冲区中的最后一个字符发送出去。 - EV_RXFLAG: 接收到事件字符(DCB 结构中 EvtChar 成员)，放入输入缓冲区。 - 在用 SetCommMask()指定了有用的事件后，应用程序可调用 WaitCommEvent()来等待事件的发生。SetCommMask(hComm,0)可使 WaitCommEvent()中止。 - 方法三 多线程下实现串行通信 - 方法一，二适用于单线程通信。在很多工业控制系统中，常通过扩展串口连接多个外设
