用API函数实现串行通讯.docx
《用API函数实现串行通讯.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《用API函数实现串行通讯.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
用API函数实现串行通讯
用API函数实现串行通讯
责任编辑：
admin 更新日期：
2005-8-6
以往的DOS系统是通过DOS中断和BIOS中断向用户提供串行接口的通讯能力。
在Windows环境下，C++的开发工具既没有提供象DOS和BIOS中那样专门的串行通讯控制方法，也不允许用户直接控制串口的中断。
为了保证资源共享，Windows系统完全接管了各种硬件资源，使用中断来控制端口将破坏系统的多任务性，使系统的稳定性受到影响。
但Windows同时也提供了功能强大的API函数使用户能间接的控制串行通讯。
1、实现串行通讯的相关API函数
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。
常用函数及作用如表5-1所示。
表5-1常用串行通讯API函数及其作用
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
2、打开串口
函数CreateFile原本用于打开文件，但它同样可用于打开一个通信端口。
与系统中其他对象一样，通信端口也是用句柄来标识的。
CreateFile函数返回被操作的通信端口句柄，其调用方法如下：
HANDLECreateFile（
LPCTSTRlpFileName, //指向文件名字符串的指针
DWORDdwDesireAccess， //操作模式
DWORDdwShareMode， //共享方式
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes，
//指向安全属性的指针
DWORDdwCreationDistribution，//文件建立方式
DWORDdwFlagsAndAttributes //文件属性
HANDLEhTemplateFile） //模板文件句柄
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ENERIC_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。
用异步读写方式打开串口1的函数调用如下：
m_hComm=CreateFile（“COM1”, //打开串口1
GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,//读写方式
0, //不能共享
NULL, //不用安全结构
OPEN_EXISTING, //打开已存在的设备
FILE_FLAG_OVERLAPPED, //异步方式
0）; //无模板
串口被成功打开时，返回其句柄，否则返回INVALID_HANDLE_VALUE（0XFFFFFFFF）。
3、串口设置
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。
程序中可先用GetCommState检索端口的当前设置，修改其中的部分字段后再用SetCommState进行端口设定。
这样可不必构造一个完整的DCB结构。
下面介绍几个主要的函数和结构体：
（1）GetCommState
BOOL GetCommState（hCommDev，lpdcb）；
参数hCommDev标识通信设备，应使用CreateFile返回的句柄。
Lpdcb是指向DCB结构的指针，函数调用后当前串口配置信息将被保存在这个结构内。
如果函数成功返回值为TRUE；否则返回值为FALSE。
SetCommState用法与GetCommState相似，在此不再重复。
DCB结构定义如下（只介绍主要的几项）：
typedef struct_DCB{
……
DWORD BardRate; //波特率的设置
BYTE ByteSize； //数据位的个数
BYTE Parity; //是否有奇偶校验位
BYTE StopBits; //停止位的个数
……
}DCB；
（2）SetCommTimeouts
BOOL SetCommTimeouts（hCommDev，lpctmo）；
Lpctmo指向包含新的超时参数的COMMTIMEOUTS结构。
COMMTIMEOUTS结构定义如下：
typedef struct_COMMTIMEOUTS{
DWORD ReadIntervalTimeout;
DWORD ReadTotalTimeoutMultiplier;
DWORD ReadTotalTimeoutconstant;
DWORD WriteTotalTimeoutMultiplier;
DWORD WriteTotalTimeoutconstant;
}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。
（3）BuilderCommDCB
BOOLBuilderCommDCB（lpszDef，lpdcb）
这个函数按lpszDef字符串所指定的格式来配置串口的DCB。
LpszDef:
指向一个以NULL结束的字符串，该字符串指定串口的控制信息。
比如，“1200，N，8，1”指定波特率为1200，无奇偶校验位，有8个数据位和1个停止位。
lpdcb:
指向被填充的DCB结构。
（4）SetCommMask
BOOLSetCommMask（hCommDev，fdwEvtMask）;
fdwEvtMask指向一个32位的屏蔽码，如果指定为EV_RXCHAR|EV_CTS，表示程序监控串口的收、发事件。
下面以简单的例子说明串口设置的步骤：
m_CommTimeouts.ReadIntervalTimeout=1000;
m_CommTimeouts.ReadTotalTimeoutMultiplier=1000;
m_CommTimeouts.ReadTotalTimeoutConstant=1000;
m_CommTimeouts.WriteTotalTimeoutMultiplier=1000;
m_CommTimeouts.WriteTotalTimeoutConstant=1000;
if（SetCommTimeouts（m_hComm，&m_CommTimeouts））
//串口超时参数设置
if（SetCommMask（m_hComm，dwCommEvents））
//设置串口事件掩码
if（GetCommState（m_hComm，&m_dcb））
//获取串口当前状态
if（BuildCommDCB（“1200，N，8，1”，&m_dcb））
//建立串口设备控制块
用API函数实现串行通讯
责任编辑：
admin 更新日期：
2005-8-6
; if（SetCommState（m_hComm，&m_dcb））;
//设置串口参数
……
以上任何一个if语句的判断条件为假时都将调用GetLastError函数获取错误信息，进行错误处理。
4、读写串口数据
Win32API函数ReadFile和WriteFile支持对串行口的读写操作。
这些函数的行为还受是否使用异步I/O（Overlapped）及通信超时设置的影响。
串行口读写的同步、异步方式是在打开端口的同时给dwGlagsAndAttributes参数传入适当的值而设定的。
在同步方式下，调用ReadFile或WriteFile后，当实际读写操作完成或发生超时时才返回调用程序。
而异步方式函数在启动接收或发送过程后立即返回，程序继续向下执行。
程序在调用ReadFile和WriteFile时必须提供一个Overlapped数据结构指针，该结构中包含一个手动的事件同步对象，其后的程序必须借助于该事件同步对象，完成数据的接收和发送过程。
通信端口的超时设置对读写的处理方式也会产生影响，如果调用读写函数时发生端口超时，则读写函数立即返回并返回已传输的数据字节数。
下面介绍主要的用于串口读写的函数：
（1）ReadFile函数的调用方法如下：
BOOLReadFile（
HANDLEhFile， //用CreateFile获得的文件句柄
LPVOIDlpBuffer， //输入缓冲区首址
DWORDnNumberOfBytesToRead，//设定读入字节数
LPDWORDlpNumberOfByteRead,//实际读入字节数
LPOVERLAPPEDlpOverlapped //重叠操作方式数据结构地址
）；
（2）WriteFile函数的调用方法如下：
BOOLWriteFile（
HANDLEhFile, //用CreateFile获得的文件句柄
LPCVOIDlpBuffer， //输出缓冲区首址
DWORDnNumberOfBytesToWrite， //要求输出的字节数
LPDWORDlpNumberOfBytesWritten，//实际输出字节数
LPOVERLAPPEDlpOverlapped）:
//重叠操作方式数据结构地址
（3）GetOverlappedResult函数调用方法如下：
BOOLGetOverlappedResult（
HANDLE hFile，//用CreateFile获得的文件句柄
LPOVERLAPPED lpOverlapped，
//指向一个在启动重叠操作时指定的
OVERLAPPED结构（即读写函数中指定的OverLapped结构）
LPDWORDlpNumberOfBytesTransferred,//实际传输的字节数
BOOL bWait, //是否等待悬挂的重叠操作完成，若为
//TRUE，则此函数直到操作完成后才返回。
）;
OVERLAPPED结构定义如下：
typedefstruct_OVERLAPPED{
DWORDInternal;
DWORDInternalHigh;
DWORDOffset;
DWORDOffsetHigh;
HANDLEhEvent;
}OVERLAPPED;
如果采用异步方式，则在调用ReadFile或WriteFile函数时必需指定一个Overlapped结构，调用后程序可继续执行其它操作，在合适的地方再调用函数GetOverlappedResult判断异步重叠操作是否完成（判断OVERLAPPED结构中的hEvent是否被置位）。
（4）WaitCommEvent函数的调用法如下：
BOOLWaitCommEvent（
HANDLEhCommDev， //串口句柄
LPDWORDlpfdwEvtMask， //见SetCommEvent函数说明
LPOVERLAPPEDlpo, //重叠操作方式数据结构地址
）;
当由SetCommMask函数所指定的事件产生时这个函数将返回TRUE。
下面是一个串口读写的流程图。
串口操作流程图
5、关闭串口
如果不再使用某一端口，须将该端口关闭，以便其他程序可以使用该端口。
如果不显式关闭某端口，当程序退出时打开的端口也将被自动关闭。
但为了安全起见，最好是显式的关闭它。
关闭串口的语句为CloseHandle（hCommDev）;其中hCommDev为用CreateFile建立的串口句柄。
6、一个完整的例子
这个串口控制类是我做的一个软件中使用的，基本用WINAPI实现，在Win95/Win98/Win2000下运行良好，可不做修改的用在其它BCB程序中。
读数据采用事件驱动方式,用一个线程处理相应事件，收到的字符用消息发往父窗口；由于我编的软件中写串口的数据不多，所以采用直接写的方式,而没用线程。
串口控制类COM.hCOM.cpp
串口控制类中使用的读串口线程COMThread.hCOMThread.cpp
打包下载
这个类的使用方法如下：
1、建立串口类的实例，如：
SerialPort=newTSerialPort（）; //实例化一个串口控制类
//初始化串口,Baud:
9600,DataBits:
8,StopBits:
1,无校验位
SerialPort->InitPort（this,g_iSerialPort,9600）;
SerialPort->StartMonitoring（）; //创建串口监控线程,开始监控
2、接收串口数据
（1）映射串口消息，在创建以上实例的窗口类的声明中加入：
void__fastcallOnComRx（TMessage&Message）;
//指定消息WM_COMM_RXCHAR（由串口监控线程发出的消息，表示接收到一个字符）的处理函数为OnComRx
BEGIN_MESSAGE_MAP
MESSAGE_HANDLER（WM_COMM_RXCHAR,TMessage,OnComRx）
END_MESSAGE_MAP（TForm）
（2）实现函数OnComRx（）,如：
//---------------------------------------------------------------------------
//串口消息（接收到一个字符）处理函数
//消息的参数WParam就是接收到的字符
void__fastcallTDlgProgram:
:
OnComRx（TMessage&Message）
{
unsignedcharucRxData=（unsignedchar）Message.WParam; //串口监控线程收到的字符
………………
}
//---------------------------------------------------------------------------
3、向串口发送数据
调用函数boolWriteToPort（unsignedcharucTxChar）可向串口写一个字符。
如SerialPort->WriteToPort（0x55）;
升级会员 