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VC串口通信
微动嵌入式培训|VC串口通信详解
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:
HANDLECreateFile(LPCTSTRlpFileName,
DWORDdwDesiredAccess,
DWORDdwShareMode,
LPSECURITY_ATTRIBUTESlpSecurityAttributes,
DWORDdwCreationDistribution,
DWORDdwFlagsAndAttributes,
HANDLEhTemplateFile);
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:
HANDLEhCom; //全局变量,串口句柄
hCom=CreateFile("COM1",//COM1口
GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,//允许读和写
0,//独占方式
NULL,
OPEN_EXISTING,//打开而不是创建
0,//同步方式
NULL);
if(hCom==(HANDLE)-1)
{
AfxMessageBox("打开COM失败!
");
returnFALSE;
}
returnTRUE;
重叠I/O打开串口的示例代码:
HANDLEhCom; //全局变量,串口句柄
hCom=CreateFile("COM1", //COM1口
GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,//允许读和写
0, //独占方式
NULL,
OPEN_EXISTING, //打开而不是创建
FILE_ATTRIBUTE_NORMAL|FILE_FLAG_OVERLAPPED,//重叠方式
NULL);
if(hCom==INVALID_HANDLE_VALUE)
{
AfxMessageBox("打开COM失败!
");
returnFALSE;
}
returnTRUE;
(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:
typedefstruct_DCB{
………
//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:
DWORDBaudRate;
CBR_110,CBR_300,CBR_600,CBR_1200,CBR_2400,CBR_4800,CBR_9600,CBR_19200,CBR_38400,
CBR_56000,CBR_57600,CBR_115200,CBR_128000,CBR_256000,CBR_14400
DWORDfParity;//指定奇偶校验使能。
若此成员为1,允许奇偶校验检查
…
BYTEByteSize;//通信字节位数,4—8
BYTEParity;//指定奇偶校验方法。
此成员可以有下列值:
EVENPARITY偶校验 NOPARITY无校验
MARKPARITY标记校验 ODDPARITY奇校验
BYTEStopBits;//指定停止位的位数。
此成员可以有下列值:
ONESTOPBIT1位停止位 TWOSTOPBITS2位停止位
ONE5STOPBITS 1.5位停止位
………
}DCB;
winbase.h文件中定义了以上用到的常量。
如下:
#defineNOPARITY 0
#defineODDPARITY 1
#defineEVENPARITY 2
#defineONESTOPBIT 0
#defineONE5STOPBITS 1
#defineTWOSTOPBITS 2
#defineCBR_110 110
#defineCBR_300 300
#defineCBR_600 600
#defineCBR_1200 1200
#defineCBR_2400 2400
#defineCBR_4800 4800
#defineCBR_9600 9600
#defineCBR_14400 14400
#defineCBR_19200 19200
#defineCBR_38400 38400
#defineCBR_56000 56000
#defineCBR_57600 57600
#defineCBR_115200 115200
#defineCBR_128000 128000
#defineCBR_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:
BOOLGetCommState(
HANDLEhFile,//标识通讯端口的句柄
LPDCBlpDCB//指向一个设备控制块(DCB结构)的指针
);
SetCommState函数设置COM口的设备控制块:
BOOLSetCommState(
HANDLEhFile,
LPDCBlpDCB
);
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。
BOOLSetupComm(
HANDLEhFile, //通信设备的句柄
DWORDdwInQueue, //输入缓冲区的大小(字节数)
DWORDdwOutQueue //输出缓冲区的大小(字节数)
);
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:
typedefstruct_COMMTIMEOUTS{
DWORDReadIntervalTimeout;//读间隔超时
DWORDReadTotalTimeoutMultiplier;//读时间系数
DWORDReadTotalTimeoutConstant;//读时间常量
DWORDWriteTotalTimeoutMultiplier;//写时间系数
DWORDWriteTotalTimeoutConstant;//写时间常量
}COMMTIMEOUTS,*LPCOMMTIMEOUTS;
瑞瑞发表于2011-4-2718:
44
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
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