WIN32API串口通信编程实例教程.docx
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WIN32API串口通信编程实例教程.docx
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WIN32API串口通信编程实例教程
WIN32API串口通讯实例教程
第一节实现串口通讯的函数及串口编程简介
API函数不仅提供了打开和读写通讯端口的操作方法,还提供了名目繁多的函数以支持对串行通讯的各种操作。
常用函数及作用下:
函数名作用
CreateFile打开串口
GetCommState检测串口设置
SetCommState设置串口
BuilderCommDCB用字符串中的值来填充设备控制块
GetCommTimeouts检测通信超时设置
SetCommTimeouts设置通信超时参数
SetCommMask设定被监控事件
WaitCommEvent等待被监控事件发生
WaitForMultipleObjects等待多个被监测对象的结果
WriteFile发送数据
ReadFile接收数据
GetOverlappedResult返回最后重叠(异步)操作结果
PurgeComm清空串口缓冲区,退出所有相关操作
ClearCommError更新串口状态结构体,并清除所有串口硬件错误
CloseHandle关闭串行口
用WindowsAPI编写串口程序本身是有巨大优点的,因为控制能力会更强,效率也会更
高。
API编写串口,过程一般是这样的:
1、创建串口句柄,用CreateFile;
2、对串口的参数进行设置,其中比较重要的是波特率(BaudRate),数据宽度(BytesBits),奇偶校验(Parity),停止位(StopBits),当然,重要的还有端口号(Port);
3、然后对串口进行相应的读写操作,这时候用到ReadFile和WriteFile函数;
4、读写结束后,要关闭串口句柄,用CloseFile。
下面依次讲述各个步骤的过程。
第二节创建串口句柄打开串口
从字面上去理解,大家也可以发现CreateFile实际上表明Windows是把串口当作一个文件来处理的,所以它也有文件那样的缓冲区、句柄、读写错误等,不同的是,这个文件名字只有固定的几个(一般为四个),而且始终存在(EXSITING),而且在调用CreateFile的时候请注意它的参数。
CreateFile函数原型如下:
HANDLECreateFile(LPCTSTRlpFileName,
DWORDdwDesiredAccess,
DWORDdwShareMode,//0
LPSECURITY_ATTRIBUTESlpSecurityAttributes,//NULL
DWORDdwCreationDisposition,//OPEN_EXISTING
DWORDdwFlagsAndAttributes,
HANDLEhTemplateFile);//NULL
lpFileName:
指向一个以NULL结束的字符串,该串指定了要创建、打开或截断的文件、管道、通信源、磁盘设备或控制台的名字。
当用CreateFile打开串口时,这个参数可用“COM1”指定串口1,用“COM2”指定串口2,依此类推。
dwDesireAccess:
指定对文件访问的类型,该参数可以为GENERIC_READ(指定对该文件的读访问权)或GENERIC_WRITE(指定该文件的写访问权)两个值之一或同时为为这两个值。
用ENERIC_READ|GENERIC_WRITE则指定可对串口进行读写;
dwShareMode:
指定此文件可以怎样被共享。
因为串行口不支持任何共享模式,所以dwShareMode必须设为0;
lpSecurityAttributes定义安全属性,一般不用,可设为NULL。
Win9x下该参数被忽略;
dwCreationDistribution定义文件创建方式,对串口必须设为OPEN_EXISTING,表示打开已经存在的文件;
dwFlagsAndAttributes为该文件指定定义文件属性和标志,这个程序中设为FILE_FLAG_OVERLAPPED,表示异步通信方式;hTemplateFile指向一个模板文件的句柄,串口无模板可言,设为NULL。
在Windows9x下该参数必须为NULL。
串口被成功打开时,返回其句柄,否则返回INVALID_HANDLE_value(0XFFFFFFFF)。
上面说到了异步,那什么是异步呢?
异步是相对同步这个概念而言的。
异步,就是说,
在进行串口读写操作时,不用等到I/O操作完成后函数才返回,也就是说,异步可以更快得
响应用户操作;同步,相反,响应的I/O操作必须完成后函数才返回,否则阻塞线程。
对于
一些很简单的通讯程序来说,可以选择同步,这样可以省去很多错误检查,但是对于复杂一点的应用程序,异步是最佳选择。
实例1:
/******************example1.cpp*****************************************/
/*lishaoan2009-06-29*****************************************************/
/*lishaoan1898@*****************************************************/
#include
#include
#include
boolopenport(char*portname)//打开串口
{
HANDLEhComm;
hComm=CreateFile(portname,//串口号
GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,//允许读写
0,//通讯设备必须以独占方式打开
0,//无安全属性
OPEN_EXISTING,//通讯设备已存在
FILE_FLAG_OVERLAPPED,//异步I/O
0);//通讯设备不能用模板打开
if(hComm==INVALID_HANDLE_VALUE)
{
CloseHandle(hComm);
returnFALSE;
}
else
returntrue;
}
voidmain()
{
boolopen;
open=openport("com2");
if(open)
printf("opencomportsuccess");
system("pause");
}
/**************************programend***************************************/
实例2:
/******************example2.cpp******************************************/
/*lishaoan2009-06-29*****************************************************/
/*lishaoan1898@******************************************************/
#include
#include
#include
boolopenport(char*portname)//打开串口
{
HANDLEhComm;
hComm=CreateFile(portname,//串口号
GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,//允许读写
0,//通讯设备必须以独占方式打开
0,//无安全属性
OPEN_EXISTING,//通讯设备已存在
0,//同步I/O
0);//通讯设备不能用模板打开
if(hComm==INVALID_HANDLE_VALUE)
{
CloseHandle(hComm);
returnFALSE;
}
else
returntrue;
}
voidmain()
{
boolopen;
open=openport("com2");
if(open)
printf("opencomportsuccess");
system("pause");
}
/**************************programend***************************************/
第三节设置串口
在打开通信设备句柄后,常常需要对串行口进行一些初始化工作。
这需要通过一个DCB结构来进行。
DCB结构包含了诸如波特率、每个字符的数据位数、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。
第一次打开串口时,串口设置为系统默认值,函数GetCommState和SetCommState可用于检索和设定端口设置的DCB(设备控制块)结构,该结构中BaudRate、ByteSize、StopBits和Parity字段含有串口波特率、数据位数、停止位和奇偶校验控制等信息。
程序中用DCB进行串口设置时,应先调用API函数GetCommState,来获得串口的设置信息:
GetCommState()
用途:
取得串口当前状态
原型:
BOOLGetCommState(HANDLEhFile,LPDCBlpDCB);
参数说明:
-hFile:
串口句柄
-lpDCB:
设备控制块(DeviceControlBlock)结构地址。
此结构中含有和设备相关的参数。
此处是与串口相关的参数。
由于参数非常多,当需要设置串口参数时,通常是先取得串口的参数结构,修改部分参数后再将参数结构写入。
然后在需要设置的地方对dcb进行设置。
串口有很多的属性,上面也已经介绍了一些最重要的参数。
这里介绍数据结构DCB:
typedefstruct_DCB{//dcb
DWORDDCBlength;//DCB结构体大小
DWORDBaudRate;//波特率DWORDfBinary:
1;//是否是二进制,一般设置为TRUE
DWORDfParity:
1;//是否进行奇偶校验
DWORDfOutxCtsFlow:
1;//CTS线上的硬件握手
DWORDfOutxDsrFlow:
1;//DSR线上的硬件握手
DWORDfDtrControl:
2;//DTR控制
DWORDfDsrSensitivity:
1;//DSRsensitivity
DWORDfTXContinueOnXoff:
1;//XOFFcontinuesTx
DWORDfOutX:
1;//是否使用XON/XOFF协议
DWORDfInX:
1;//是否使用XON/XOFF协议
DWORDfErrorChar:
1;//发送错误协议
DWORDfNull:
1;//enablenullstripping
DWORDfRtsControl:
2;//RTSflowcontrol
DWORDfAbortOnError:
1;//abortreads/writesonerror
DWORDfDummy2:
17;//reserved
WORDwReserved;//notcurrentlyused
WORDXonLim;//设置在XON字符发送之前inbuf中允许的最少字节数
WORDXoffLim;//在发送XOFF字符之前outbuf中允许的最多字节数
BYTEByteSize;//数据宽度,一般为8,有时候为7
BYTEParity;//奇偶校验
BYTEStopBits;//停止位数
charXonChar;//设置表示XON字符的字符,一般是采用0x11这个数值
charXoffChar;//设置表示XOFF字符的字符,一般是采用0x13这个数值
charErrorChar;//errorreplacementcharacter
charEofChar;//endofinputcharacter
charEvtChar;//receivedeventcharacter
WORDwReserved1;//reserved;donotuse
}DCB;我们真正在串口编程中用到的数据成员没有几个,在此仅介绍少数的几个常用的参数:
DWORDBaudRate:
串口波特率
DWORDfParity:
为1的话激活奇偶校验检查
DWORDParity:
校验方式,值0~4分别对应无校验、奇校验、偶校验、校验置位、校验清零
DWORDByteSize:
一个字节的数据位个数,范围是5~8
DWORDStopBits:
停止位个数,0~2分别对应1位、1.5位、2位停止位
然后再末尾调用SetCommState就可以了,还是比较方便的。
这样可不必构造一个完整的DCB结构。
SetCommState()
用途:
设置串口状态,包括常用的更改串口号、波特率、奇偶校验方式、数据位数等
原型:
BOOLSetCommState(HANDLEhFile,LPDCBlpDCB);
参数说明:
-hFile:
串口句柄
-lpDCB:
设备控制块(DeviceControlBlock)结构地址。
要更改的串口参数包含在此结构中。
然后调用SetCommMask,用来指定程序接收特定的串口事件,调用SetupComm函数,设置串口缓冲区大小:
SetCommMask()说明:
用途:
设置串口通信事件。
原型:
BOOLSetCommMask(HANDLEhFile,
DWORDdwEvtMask
);
参数说明:
-hFile:
串口句柄
-dwEvtMask:
准备监视的串口事件掩码
该参数有如下信息掩码位值:
EV_BREAK:
收到BREAK信号
EV_CTS:
CTS(cleartosend)线路发生变化
EV_DSR:
DST(DataSetReady)线路发生变化
EV_ERR:
线路状态错误,包括了CE_FRAME\CE_OVERRUN\CE_RXPARITY3钟错误。
EV_RING:
检测到振铃信号。
EV_RLSD:
CD(CarrierDetect)线路信号发生变化。
EV_RXCHAR:
输入缓冲区中已收到数据。
EV_RXFLAG:
使用SetCommState()函数设置的DCB结构中的等待字符已被传入输入缓冲区中。
EV_TXEMPTY:
输出缓冲区中的数据已被完全送出。
还有,串口因为是I/O操作,可能会产生错误,这时候需要用SetCommTimeouts()设置超时限制,以避免阻塞现象。
设置超时设置需要一个结构体COMMTIMEOUTS。
SetCommTimeouts()
BOOLSetCommTimeouts(hCommDev,lpctmo);
Lpctmo指向包含新的超时参数的COMMTIMEOUTS结构。
COMMTIMEOUTS结构定义如下:
typedefstruct_COMMTIMEOUTS{
DWORDReadIntervalTimeout;
DWORDReadTotalTimeoutMultiplier;
DWORDReadTotalTimeoutconstant;
DWORDWriteTotalTimeoutMultiplier;
DWORDWriteTotalTimeoutconstant;
}COMMTIMEOUTS,LPCOMMTIMEOUTS;
ReadIntervalTimeout:
以毫秒为单位指定通信线上两个字符到达之间的最大时间。
在
ReadFile操作其间,收到第一个字符时开始计算时间。
若任意两个字符到达之间的间隔超过
这个最大值,ReadFile操作完成,返回缓冲数据。
0值表示不用间隔限时。
若该成员为
MAXDWORD,且ReadTotalTimeoutconstant和ReadTotalTimeoutMultiplier成员为零,则指
出读操作要立即返回已接收到的字符,即使未收到字符,读操作也要返回。
ReadTotalTimeoutMultiplier:
以毫秒为单位指定一个乘数,该乘数用来计算读操作的总限时时间。
每个读操作的总限时时间等于读操作所需的字节数与该值的乘积。
ReadTotalTimeoutConstant:
以毫秒为单位指定一个常数,用于计算读操作的总限时时间。
每个操作的总限时时间等于ReadTotalTimeoutMultiplier成员乘以读操作所需字节数再加上该值的和。
ReadTotalTimeoutMultiplier和ReadTotalTimeoutConstant成员的值为0表示读操作不使用限时时间。
WriteTotalTimeoutMultiplier和WriteTotalTimeoutconstant的意义和作用分别与
ReadTotalTimeoutMultiplier和ReadTotalTimeoutConstant相似,不再重复。
举例:
COMMTIMEOUTStimeouts;
timeouts.ReadIntervalTimeout=MAXDWORD;
timeouts.ReadTotalTimeoutConstant=0;
timeouts.ReadTotalTimeoutMultiplier=0;
timeouts.WriteTotalTimeoutConstant=50;
timeouts.WriteTotalTimeoutMultiplier=2000;
SetCommTimeouts(m_hCom,&timeouts);
这里将ReadIntervalTimeout设置为最大字节数,.ReadTotalTimeoutConstant和
ReadTotalTimeoutMultiplier都设置为0,表示不设置读操作超时,也就是说读操作瞬间完
成,不进行等待。
调用PurgeComm函数可以终止正在进行的读写操作,该函数还会清除输入或输出缓冲区中的内容。
PurgeComm()说明:
功能:
终止目前正在进行的读或写的动作
函数原型:
BOOLPurgeComm(
HANDLEhFile,//handleofcommunicationsresource
DWORDdwFlags//actiontoperform
);
参数说明:
HANDLEhFile,//串口名称字符串
dwFlags共有四种flags:
PURGE_TXABORT:
终止目前正在进行的(背景)写入动作
PURGE_RXABORT:
终正目前正在进行的(背景)读取动作
PURGE_TXCLEAR:
flush写入的buffer
PURGE_TXCLEAR:
flush读取的buffer
实例3:
/******************example3.cpp*****************************************/
/*lishaoan2009-06-29*****************************************************/
/*lishaoan1898@*****************************************************/
#include
#include
#include
boolopenport(char*portname)//打开串口
{
HANDLEhComm;
hComm=CreateFile(portname,//串口号
GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,//允许读写
0,//通讯设备必须以独占方式打开
0,//无安全属性
OPEN_EXISTING,//通讯设备已存在
0,//同步I/O
0);//通讯设备不能用模板打开
if(hComm==INVALID_HANDLE_VALUE)
{
CloseHandle(hComm);
returnFALSE;
}
else
returntrue;
}
boolsetupdcb(intrate_arg)//设置DCB,先获取DCB配置,再设置,最后看是否设置//好
{
DCBdcb;
intrate=rate_arg;
memset(&dcb,0,sizeof(dcb));//在一段内存块中填充某个给定的值,是对较大的结构//体或数组进行清零操作的一种最快方法
if(!
GetCommState(hComm,&dcb))//获取当前DCB配置
returnFALSE;
//setDCBtoconfiguretheserialport
dcb.DCBlength=sizeof(dcb);
/*----------SerialPortConfig-------*/
dcb.BaudRate=rate;
dcb.Parity=NOPARITY;
dcb.fParity=0;
dcb.StopBits=ONESTOPBIT;
dcb.ByteSize=8;
dcb.fOutxCtsFlow=0;
dcb.fOutxDsrFlow=0;
dcb.fDtrControl=DTR_CONTROL_DISABLE;
dcb.fDsrSensitivity=0;
dcb.fRtsControl=RTS_CONTROL_DISABLE;
dcb.fOutX=0;
dcb.fInX=0;
/*-----------------miscparameters-----*/
dcb.fErrorChar=0;
dcb.fBinary=1;
dcb.fNull=0;
dcb.fAbortOnError=0;
dcb.wReserved=0;
dcb.XonLim=2;
dcb.XoffLim=4;
dcb.XonChar=0x13;
dcb.XoffChar=0x19;
dcb.EvtChar=0;
//setDCB
if(!
SetCommState(hComm,&dcb))
returnfalse;
else
returntrue;
}
boolsetuptimeout(DWORDReadInterval,DWORDReadTotalMultiplier,D
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