实验四串口通讯实验.docx
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实验四串口通讯实验
实验四基于WinCE的Serial应用开发
一．课时安排：
4学时
二．实验目的
通过此次实验掌握基于串口编程的VS2005环境之下的WindowsCE6.0平台的Serial应用程序的开发，实现TQ6410PDA开发套件和串口设备的通讯。
三．实验设备
（1）硬件：
TQ6410PDA开发套件一套
PC机一台
（2）软件
VisualStudio2005
PlatformBuilderforWindowsCE6.0
ActiveSync同步工具
TQ6410A_SDK
四．实验内容
五．实验原理
串口是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，因此应用非常广泛。
例如在工业自动化中，很多智能采集设备都是采用串口方式和PC机进行通讯。
在WindowsCE嵌入式系统中，串口依然是和外部设备进行通讯的重要方式，例如GPS设备。
目前很多PDA都集成了蓝牙通讯功能，可以通过设置蓝牙通讯方式为串口方式，来和另外一端蓝牙设备进行通讯。
作为一名WindowsCE程序编写人员，掌握串口编程知识，将会为日后工作提供极大的便利。
“串行通信”是指外设和计算机间使用两根数据信号线（另外需要地线，可能还需要控制线），数据在一根数据信号线上一位一位地进行传输，每一位数据都占据一个固定的时间长度。
这种通信方式使用的数据线较少，在远距离通信中可以节约通信成本，而且其传输速度也不比并行传输的速度慢。
相反的，“并行通信”是指一条信息的各位数据被同时传送。
并行通讯的特点是：
各数据位同时传送、传送速度快、效率高，但由于有多少数据位就需多少根数据线，因此传送成本较高，比较适用于近距离（相距数米）的通讯。
目前较为常用的串口有9针串口（DB9）和25针串口（DB25），当通信距离较近时（<12m），可以使用电缆线直接连接标准RS232端口（RS422和RS485较远），若通信距离较远，则需附加调制解调器（Modem）。
六．实验步骤
1.设备连接
红1：
TQ6410_PDA，将DC5V电源接入蓝2（CN1）接口；将串口线一端接入PC机，另一端接入蓝3（COM1）接口；将mimi接口USB线一端接入PC机，另一端接入蓝4（USBOTG）接口；长按蓝5（K1）打开电源。
注意：
每次实验准备完毕后才能打开电源，实验过程中需要拔插各种设备，也必须先关闭电源。
2.运行实验
1）打开VS2005，单击VS2005菜单栏“文件”“新建”“项目”，弹出新建项目对话框。
项目类型选择“VisualC++”“智能设备”“MFC智能设备应用程序”，项目名称命名为“SerialDemo”。
如下图所示：
2）出来应用程序向导，点击“下一步”。
3）选择SDK，选择已安装的TQ6410A_SDK。
4）应用程序类型选择为“基于对话框”的类型，“MFC的使用”选择“在静态库中使用MFC”项。
5）点击下一步，按照默认配置。
6）点击下一步，按照默认配置。
7）“生成的类”选择“CSerialDemoDlg”，点击“完成”按钮完成应用程序向导。
8）应用程序建立完成后，点击“资源视图”调出应用程序对话框，在此对话框中创建WindowsCE6.0平台的Serial应用程序。
本节将封装一个WindowsCE串口使用类CCESeries。
基于此类，可以方便的开发基于串口方面的通讯应用。
下面逐步介绍WindowsCE6.0平台的Serial应用程序的创建过程。
（1）建立新项目
如前所述，使用VS2005中“文件”“新建”“项目”“VisualC++”“智能设备”“MFC智能设备应用程序”向导创建一个基于对话框的应用程序SerialDemo，编译环境设置为TQ6410A（ARMV4I）,设备选择TQ6410AARMV4IDevice，把窗口字体改成宋体小五号。
（2）新建CCESeries类，用于封装串口通讯。
CCESeries类是一个通用C++类，无基类。
其类图如图1所示。
图1串口类类图
CCESeries类将提供4个公有方法和一个回调函数接口。
这4个公有方法分别为OpenPort、ClosePort、WriteSyncPort和SetSeriesTimeouts。
其中OpenPort方法用于根据其指定的参数打开串口，并创建读线程来异步接收数据；ClosePort方法与OpenPort方法相对应，用于关闭串口释放相关资源，同时也将关闭读线程；SetSeriesTimeouts方法用于设置串口读写超时；WriteSyncPort方法用于向串口写入数据；至于回调函数m_OnseriesRead，是当读线程检测到串口有可读数据时，通过它来通知用户读取数据。
CCESeries类的使用流程如图2所示。
图2CCESeries类使用流程图
（3）建立串口参数输入对话框。
串口参数输入对话框用于在打开串口时，选择正确的串口参数，例如串口号、波特率、奇偶校验等。
串口号表示使用的是机器上哪个串口、波特率、奇偶校验等参数一般由设备厂家提供。
这些参数都是极其重要的，因此应给予足够重视。
利用MFC类向导新建CDlgParams对话框。
设计样式如图3所示。
对话框上的控件及其属性设置如表9所示。
图3“串口参数”输入对话框
表9串口参数输入框界面控件及其属性设置表
1）为CDlgParams类添加如下公有变量，用于存储设置好的串口参数。
public:
UINTm_portNo;//串口号
UINTm_baud;//波特率
UINTm_parity;//奇偶校验
UINTm_databits;//数据位
UINTm_stopbits;//停止位
2）重载CDlgParams的OnInitDialog虚函数，用于初始化串口参数下拉框的列表值。
OnInitDialog方法的实现如程序清单10所示。
/*------------------------------程序清单10------------------------------*/
//CDlgParams消息处理程序
BOOLDlgParams:
:
OnInitDialog（）
{
CDialog:
:
OnInitDialog（）;
//初始化串口参数下拉框，下拉列表
CStringstrItem=L"";
CComboBox*pCmbComNo=（CComboBox*）GetDlgItem（IDC_CMB_COM_NO）;
CComboBox*pCmbComBaud=（CComboBox*）GetDlgItem（IDC_CMB_COM_BAUD）;
CComboBox*pCmbComParity=（CComboBox*）GetDlgItem（IDC_CMB_COM_PARITY）;
CComboBox*pCmbComDatabits=（CComboBox*）GetDlgItem（IDC_CMB_COM_DATABITS）;
CComboBox*pCmbComStopbits=（CComboBox*）GetDlgItem（IDC_CMB_COM_STOPBITS）;
//初始化数据
//串口号
pCmbComNo->ResetContent（）;
for（inti=0;i<10;i++）
{
strItem.Format（L"%d",i+1）;
pCmbComNo->AddString（strItem）;
}
pCmbComNo->SetCurSel（0）;//com1:
//波特率
pCmbComBaud->ResetContent（）;
pCmbComBaud->AddString（L"300"）;
pCmbComBaud->AddString（L"600"）;
pCmbComBaud->AddString（L"1200"）;
pCmbComBaud->AddString（L"2400"）;
pCmbComBaud->AddString（L"4800"）;
pCmbComBaud->AddString（L"9600"）;
pCmbComBaud->AddString（L"19200"）;
pCmbComBaud->AddString（L"38400"）;
pCmbComBaud->AddString（L"43000"）;
pCmbComBaud->AddString（L"56000"）;
pCmbComBaud->AddString（L"57600"）;
pCmbComBaud->AddString（L"115200"）;
pCmbComBaud->SetCurSel（11）;//115200
//奇偶校验
pCmbComParity->ResetContent（）;
pCmbComParity->AddString（L"None"）;
pCmbComParity->AddString（L"Odd"）;
pCmbComParity->AddString（L"Even"）;
pCmbComParity->SetCurSel（0）;//None
//数据位
pCmbComDatabits->ResetContent（）;
pCmbComDatabits->AddString（L"8"）;
pCmbComDatabits->AddString（L"7"）;
pCmbComDatabits->AddString（L"6"）;
pCmbComDatabits->SetCurSel（0）;//8
//停止位
pCmbComStopbits->ResetContent（）;
pCmbComStopbits->AddString（L"1"）;
pCmbComStopbits->AddString（L"1.5"）;
pCmbComStopbits->AddString（L"2"）;
pCmbComStopbits->SetCurSel（0）;//1
returnTRUE;
}
/*-----------------------------------------------------------------------*/
3）实现“确定”按钮单击事件，用于保存设置好的参数。
“确定”按钮单击事件代码如程序清单11所示。
/*------------------------------程序清单11------------------------------*/
voidDlgParams:
:
OnBnClickedOk（）
{
//TODO:
在此添加控件通知处理程序代码
CStringstrTmp;
CComboBox*pCmbComNo=（CComboBox*）GetDlgItem（IDC_CMB_COM_NO）;
CComboBox*pCmbComBaud=（CComboBox*）GetDlgItem（IDC_CMB_COM_BAUD）;
CComboBox*pCmbComParity=（CComboBox*）GetDlgItem（IDC_CMB_COM_PARITY）;
CComboBox*pCmbComDatabits=（CComboBox*）GetDlgItem（IDC_CMB_COM_DATABITS）;
CComboBox*pCmbComStopbits=（CComboBox*）GetDlgItem（IDC_CMB_COM_STOPBITS）;
pCmbComBaud->GetWindowTextW（strTmp）;
m_portNo=pCmbComNo->GetCurSel（）+1;//串口号
m_baud=_wtoi（strTmp）;//波特率
m_parity=pCmbComParity->GetCurSel（）;//奇偶校验
pCmbComDatabits->GetWindowTextW（strTmp）;
m_databits=_wtoi（strTmp）;//数据位
m_stopbits=pCmbComStopbits->GetCurSel（）;//停止位
//关闭对话框
OnOK（）;
}
/*-----------------------------------------------------------------------*/
4）实现“取消”按钮单击事件。
“取消”按钮单击事件代码如程序清单12所示。
/*------------------------------程序清单12------------------------------*/
voidDlgParams:
:
OnBnClickedCancel（）
{
//TODO:
在此添加控件通知处理程序代码
OnCancel（）;
}
/*-----------------------------------------------------------------------*/
至此，串口参数输入对话框就实现完毕，下面将接着实现SerialDemo应用程序主窗口。
（4）设计SerialDemo应用程序主窗口。
1）设计主窗口样式如图4所示。
图4“SerialDemo”主窗口样式
对话框上的控件及其属性设置如表10所示。
表10SerialDemo主界面控件及其属性设置表
2）在解决方案中添加CCESeries类，然后为CSerialDemoDlg类添加m_pSerial成员变量，类型为之前创建的CCESeries类。
定义如下：
public:
CCESeries*m_pSerial;//串口对象指针
在SerialDemoDlg.h文件添加对CCESeries类的引用。
#include"CESeries.h"
3）实现“打开串口”按钮事件。
用户单击“打开串口”按钮，将首先打开串口参数输入对话框，根据选择的串口参数，打开指定的串口，具体实现如程序清单13所示。
/*------------------------------程序清单13------------------------------*/
//打开串口
voidCSerialDemoDlg:
:
OnBnClickedBtnOpen（）
{
//判断串口是否已经打开
if（m_pSerial!
=NULL）
{
m_pSerial->ClosePort（）;
deletem_pSerial;
m_pSerial=NULL;
}
//串口参数输入对话框
CDlgParamsdlgParams;
if（dlgParams.DoModal（）==IDOK）
{
//新建串口通讯对象
m_pSerial=newCCESeries（）;
m_pSerial->m_OnSeriesRead=OnSerialRead;
//打开串口
if（m_pSerial->OpenPort（this,
dlgParams.m_portNo,
dlgParams.m_baud,
dlgParams.m_parity,
dlgParams.m_databits,
dlgParams.m_stopbits））
{
AfxMessageBox（L"串口打开成功"）;
}
else
{
AfxMessageBox（L"串口打开失败"）;
}
}
}
/*-----------------------------------------------------------------------*/
备注：
由于如上代码引用了CDlgParams类，所以应该在SerialDemoDlg.cpp文件中添加对CDlgParams类定义文件的引用。
#include"DlgParams.h"
4）实现“关闭串口”按钮事件，用于关闭指定的串口并释放相应串口对象。
具体实现如程序清单14所示。
/*------------------------------程序清单14------------------------------*/
//关闭串口
voidCSerialDemoDlg:
:
OnBnClickedBtnClose（）
{
if（m_pSerial!
=NULL）
{
//关闭串口
m_pSerial->ClosePort（）;
//释放串口对象
deletem_pSerial;
m_pSerial=NULL;
}
}
/*-----------------------------------------------------------------------*/
5）实现“发送数据”按钮事件，用于将待发送的数据写入到串口中，以便传输到串口的另一端，具体实现如程序清单15所示。
/*------------------------------程序清单15------------------------------*/
//发送数据
voidCSerialDemoDlg:
:
OnBnClickedBtnSend（）
{
char*buf=NULL;//定义发送缓冲区
DWORDdwBufLen=0;//定义发送缓冲区长度
CStringstrSend=L"";
//得到发送输入框
CEdit*pEdtSendMsg=（CEdit*）GetDlgItem（IDC_EDT_SEND）;
ASSERT（pEdtSendMsg!
=NULL）;
//串口如果没有打开，直接返回
if（m_pSerial==NULL）
{
AfxMessageBox（L"串口未打开"）;
return;
}
//得到待发送的字符串
pEdtSendMsg->GetWindowTextW（strSend）;
//将待发送的字符串转换成单字节，进行发送
buf=newchar[strSend.GetLength（）*2+1];
ZeroMemory（buf,strSend.GetLength（）*2+1）;
//转换成单字节进行发送
WideCharToMultiByte（CP_ACP,WC_COMPOSITECHECK,strSend.GetBuffer（strSend.GetLeng
th（））,strSend.GetLength（）,buf,strSend.GetLength（）*2,NULL,NULL）;
dwBufLen=strlen（buf）+1;
//发送字符串
m_pSerial->WriteSyncPort（（BYTE*）buf,dwBufLen）;
//释放内存
delete[]buf;
buf=NULL;
}
/*-----------------------------------------------------------------------*/
6）实现CCESeries定义的接收数据回调函数，用于接收数据。
由于该回调函数是在读线程中工作的，因此这里将接收到的数据通过Windows消息转发给主窗口，由主窗口消息函数来做显示处理。
为类CSerialDemoDlg添加OnSerialRead私有方法，定义如下：
private:
//定义串口接收数据函数类型
staticvoidCALLBACKOnSerialRead（void*pOwner,BYTE*buf,DWORDbufLen）;
OnSerialRead函数的实现如程序清单16所示。
/*------------------------------程序清单16------------------------------*/
unsignedcharm_uartRxLength=0;
unsignedcharm_uartRxBuffer[255];
//定义串口接收数据函数类型
voidCALLBACKCSerialDemoDlg:
:
OnSerialRead（void*pOwner,BYTE*buf,DWORDbufLen）
{
//得到父对象指针
CSerialDemoDlg*pThis=（CSerialDemoDlg*）pOwner;
CopyMemory（m_uartRxBuffer+m_uartRxLength,buf,bufLen）;
m_uartRxLength+=bufLen;
//发送异步消息，表示收到串口数据，消息处理完，应释放内存
pThis->PostMessage（WM_RECV_SERIAL_DATA,WPARAM（m_uartRxBuffer）,m_uartRxLength）;
}
/*-----------------------------------------------------------------------*/
7）实现WM_RECV_SERIAL_DATA消息处理函数。
OnSerialRead回调函数中将接收到的数据，通过WINDOWS消息异步发送出去。
这样就需要在CSerialDemoDlg对话框中实现此消息处理，将接收到的数据显示到主窗口的接收框中，具体实现如下：
首先在SerialDemoDlg.h文件中添加WM_RECV_SERIAL_DATA消息常量定义。
//定义串口数据接收消息常量
#defineWM_RECV_SERIAL_DATAWM_USER+101
然后，为CSerialDemoDlg类添加如下自定义消息处理函数定义：
//串口接收数据处理函数
afx_msgLONGOnRecvSerialData（WPARAMwParam,LPARAMlParam）;
备注：
该定义可添加在DECLARE_M
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