串口通信协议.doc

VC++ 的串口通讯
       代翔
　　在VC++中有两种方法可以进行串口通讯。一种是利用Microsoft公司提供的ActiveX
控件 Microsoft Communications Control。另一种是直接用VC++访问串口。下面将简述
这两种方法。
　　一、Microsoft Communications Control
　　Microsoft公司在WINDOWS中提供了一个串口通讯控件，用它，我们可以很简单
的利用串口进行通讯。在使用它之前，应将控件加在应用程序的对话框上。然后再用
ClassWizard 生成相应的对象。现在我们可以使用它了。
　　该控件有很多自己的属性，你可以通过它的属性窗口来设置，也可以用程序设置
。我推荐用程序设置，这样更灵活。
　　　SetCommPort：指定使用的串口。
　　　GetCommPort：得到当前使用的串口。
　　　SetSettings：指定串口的参数。一般设为默认参数"9600，N，8，1"。这样方便
与其他串口进行通讯。
　　　GetSettings：取得串口参数。
　　　SetPortOpen：打开或关闭串口，当一个程序打开串口时，另外的程序将无法使
用该串口。
　　　GetPortOpen：取得串口状态。
　　　GetInBufferCount：输入缓冲区中接受到的字符数。
　　　SetInPutLen：一次读取输入缓冲区的字符数。设置为0时，程序将读取缓冲区的
全部字符。
　　　GetInPut：读取输入缓冲区。
　　　GetOutBufferCount：输出缓冲区中待发送的字符数。
　　　SetOutPut：写入输出缓冲区。
　　一般而言，使用上述函数和属性就可以进行串口通讯了。以下是一个范例。
#define MESSAGELENGTH 100
class CMyDialog : public CDialog
{
protected:
VARIANT InBuffer;
VARIANT OutBuffer;
CMSComm m_Com;
public:
......
}
BOOL CMyDiaLog::OnInitDialog()
{
CDialog::OnInitDialog();
m_Com.SetCommPort(1);
if (!m_Com.GetPortOpen()) {
m_Com.SetSettings("57600,N,8,1");
m_Com.SetPortOpen(true);
m_Com.SetInBufferCount(0);
SetTimer(1,10,NULL);
InBuffer.bstrVal=new unsigned short[MESSAGELENGTH];
OutBuffer.bstrVal=new unsigned short[MESSAGELENGTH];
OutBuffer.vt=VT_BSTR;
}
return true;
}
void CMyDiaLog::OnTimer(UINT nIDEvent)
{
if (m_Com.GetInBufferCount()>=MESSAGELENGTH) {
InBuffer=m_Com.GetInput();
// handle the InBuffer.
// Fill the OutBuffer.
m_Com.SetOutput(OutBuffer);
}
CDialog::OnTimer(nIDEvent);
}

　　用该控件传输的数据是UNICODE格式。关于UNICODE和ANSI的关系和转换请参
看MSDN。
　　关于该控件的其他详细资料请查看MSDN关于COMM CONTROL部分。

　　二、直接用VC++访问串口。
　　在VC++中，串口和磁盘文件可以统一的方式来简单读写。这两者几乎没有什么不
同，只是在WINDOWS 9X下磁盘文件只能做同步访问，而串口只能做异步访问。
　　CreateFile：用指定的方式打开指定的串口。通常的方式为
　　m_hCom = CreateFile( "COM1", GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, 0, NULL,
OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL | FILE_FLAG_OVERLAPPED, NULL );
　　m_hCom为文件句柄。GENERIC_READ | GENERIC_WRITE指定可以对串口进行读
写操作。第三个参数0表示串口为独占打开。OPEN_EXISTING表示当指定串口不存在
时，程序将返回失败。 FILE_ATTRIBUTE_NORMAL | FILE_FLAG_OVERLAPPED则表
示文件属性。当打开串口时，必须指定 FILE_FLAG_OVERLAPPED，它表示文件或设
备不会维护访问指针，则在读写时，必须使用OVERLAPPED 结构指定访问的文件偏移
量。
　　　ReadFile：读取串口数据。
　　　WriteFile：向串口写数据。
　　　CloseHandle：关闭串口。
　　COMMTIMEOUTS：COMMTIMEOUTS主要用于串口超时参数设置。
COMMTIMEOUTS结构如下：
typedef struct _COMMTIMEOUTS {
DWORD ReadIntervalTimeout;
DWORD ReadTotalTimeoutMultiplier;
DWORD ReadTotalTimeoutConstant;
DWORD WriteTotalTimeoutMultiplier;
DWORD WriteTotalTimeoutConstant;
} COMMTIMEOUTS,*LPCOMMTIMEOUTS;

　　ReadIntervalTimeout：两字符之间最大的延时，当读取串口数据时，一旦两个字符
传输的时间差超过该时间，读取函数将返回现有的数据。设置为0表示该参数不起作用
。
　　ReadTotalTimeoutMultiplier：读取每字符间的超时。
　　ReadTotalTimeoutConstant：一次读取串口数据的固定超时。所以在一次读取串口
的操作中，其超时为ReadTotalTimeoutMultiplier乘以读取的字节数再加上
ReadTotalTimeoutConstant。将ReadIntervalTimeout设置为MAXDWORD，并将
ReadTotalTimeoutMultiplier 和ReadTotalTimeoutConstant设置为0，表示读取操作将立即
返回存放在输入缓冲区的字符。
　　WriteTotalTimeoutMultiplier：写入每字符间的超时。
　　WriteTotalTimeoutConstant：一次写入串口数据的固定超时。所以在一次写入串口
的操作中，其超时为WriteTotalTimeoutMultiplier乘以写入的字节数再加上
WriteTotalTimeoutConstant。
　　SetCommTimeouts函数可以设置某设备句柄的超时参数，要得到某设备句柄的超
时参数可以用GetCommTimeouts函数。
　　DCB：DCB结构主要用于串口参数设置。该结构太庞大，这里就不一一讲述了，
有兴趣者可查看MSDN关于DCB的描述。其中下面两个是比较重要的属性。
　　BaudRate：串口的通讯速度。一般设置为9600。
　　ByteSize：字节位数。一般设置为8。
　　DCB结构可以用SetCommState函数来设置，并可以用GetCommState来得到现有串
口的属性。
　　SetupComm：设置串口输入、输出缓冲区。
　　OVERLAPPED：保存串口异步通讯的信息。具体结构如下：
typedef struct _OVERLAPPED {
DWORD Internal;
DWORD InternalHigh;
DWORD Offset;
DWORD OffsetHigh;
HANDLE hEvent;
} OVERLAPPED;

　　Internal，InternalHigh是保留给系统使用的，用户不需要设置。
　　Offset，OffsetHigh是读写串口的偏移量，一般设置OffsetHigh为NULL，可以支持
2GB数据。
　　hEvent读写事件，因为串口是异步通讯，操作可能被其他进程堵塞，程序可以通
过检查该时间来得知是否读写完毕。事件将在读写完成后，自动设置为有效。
　　通过以上这些函数和结构，我们就可以通过串口进行通讯了，现在我们具体看下
面的实例：
BOOL CSerial::Open( int nPort, int nBaud )
{
if( m_bOpened ) return( TRUE );
char szPort[15];
DCB dcb;
wsprintf( szPort, "COM%d", nPort );
m_hComDev = CreateFile( szPort, GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, 0, NULL,
OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL | FILE_FLAG_OVERLAPPED, NULL );
if( m_hComDev == NULL ) return( FALSE );
memset( &m_OverlappedRead, 0, sizeof( OVERLAPPED ) );
memset( &m_OverlappedWrite, 0, sizeof( OVERLAPPED ) );
COMMTIMEOUTS CommTimeOuts;
CommTimeOuts.ReadIntervalTimeout = 0xFFFFFFFF;
CommTimeOuts.ReadTotalTimeoutMultiplier = 0;
CommTimeOuts.ReadTotalTimeoutConstant = 0;
CommTimeOuts.WriteTotalTimeoutMultiplier = 0;
CommTimeOuts.WriteTotalTimeoutConstant = 5000;
SetCommTimeouts( m_hComDev, &CommTimeOuts );
m_OverlappedRead.hEvent = CreateEvent( NULL, TRUE, FALSE, NULL );
m_OverlappedWrite.hEvent = CreateEvent( NULL, TRUE, FALSE, NULL );
dcb.DCBlength = sizeof( DCB );
GetCommState( m_hComDev, &dcb );
dcb.BaudRate = nBaud;
dcb.ByteSize = 8;
if( !SetCommState( m_hComDev, &dcb ) ||
!SetupComm( m_hComDev, 10000, 10000 ) ||
m_OverlappedRead.hEvent == NULL ||
m_OverlappedWrite.hEvent == NULL ){
DWORD dwError = GetLastError();
if( m_OverlappedRead.hEvent != NULL ) CloseHandle( m_OverlappedRead.hEvent );
if( m_OverlappedWrite.hEvent != NULL ) CloseHandle( m_OverlappedWrite.hEvent );
CloseHandle( m_hComDev );
return FALSE;
}
m_bOpened = TRUE;
return m_bOpened;
}
int CSerial::InBufferCount( void )
{
if( !m_bOpened || m_hComDev == NULL ) return( 0 );
DWORD dwErrorFlags;
COMSTAT ComStat;
ClearCommError( m_hIDComDev, &dwErrorFlags, &ComStat );
return (int)ComStat.cbInQue;
}
DWORD CSerial::ReadData( void *buffer, DWORD dwBytesRead)
{
if( !m_bOpened || m_hComDev == NULL ) return 0;
BOOL bReadStatus;
DWORD dwErrorFlags;
COMSTAT ComStat;
ClearCommError( m_hComDev, &dwErrorFlags, &ComStat );
if( !ComStat.cbInQue ) return 0;
dwBytesRead = min(dwBytesRead,(DWORD) ComStat.cbInQue);
bReadStatus = ReadFile( m_hComDev, buffer, dwBytesRead, &dwBytesRead,
&m_OverlappedRead );
if( !bReadStatus ){
if( GetLastError() == ERROR_IO_PENDING ){
WaitForSingleObject( m_OverlappedRead.hEvent, 2000 );
return dwBytesRead;
}
return 0;
}
return dwBytesRead;
}
DWORD CSerial::SendData( const char *buffer, DWORD dwBytesWritten)
{
if( !m_bOpened || m_hComDev == NULL ) return( 0 );
BOOL bWriteStat;
bWriteStat = WriteFile( m_hComDev, buffer, dwBytesWritten, &dwBytesWritten,
&m_OverlappedWrite );
if( !bWriteStat){
if ( GetLastError() == ERROR_IO_PENDING ) {
WaitForSingleObject( m_OverlappedWrite.hEvent, 1000 );
return dwBytesWritten;
}
return 0;
}
return dwBytesWritten;
}

　　上述函数基本实现串口的打开，读写操作。本文章略去该串口类的说明和关闭函
数。读者应该能将这些内容写完。接下来，你就可以在你的程序中调用该串口类了。
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