串口是常用的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,所以应用广泛。
本文以VC++为平台进行串口通信编程
串口通讯在VC++下实现方式有很多,控件自然是最简单话的方式了,但由于控件只支持对话框程序,有些场合又不需要对话框,所以用Windows API实现是比较好的方式
串行通信的操作方式
1.同步方式
同步方式中,读串口的函数试图在串口的接收缓冲区中读取规定数目的数据,直到规定数目的数据全部被读出或设定的超时时间已到时才返回
COMMTIMEOUTS timeOver;//COMMTIMEOUTS结构用于设置读写函数的等待时间。 memset(&&timeOver,0,sizeof(timeOver)); DWORD timeMultiplier,timeConstant; timeOver.ReadTotalTimeoutMultiplier=timeMultiplier; timeOver.ReadTotalTimeoutConstant=timeConstant; SetCommTimeouts(hComport,&&timeOver); …… ReadFile(hComport,//串口句柄 inBuffer,//缓冲 nWantRead,//每次调用ReadFile时,函数试图读出的字节数 &&nRealRead,//实际读出的字节数 NULL);//代表ReadFile将采用同步文件读写的方式
如果所规定的待读取数据的数目nWantRead较大且设定的超时时间也较长,而接收缓冲区中数据较少,则可能引起线程阻塞。解决这一问题的方法是检查COMSTAT结构的cbInQue成员,该成员的大小即为接收缓冲区中处于等待状态的数据的实际个数。如果令nWantRead的值等于COMSTAT.cbInQue,就能较好地防止线程阻塞。
2.查询方式
查询方式,即一个进程中的某一线程定时地查询串口的接收缓冲区,如果缓冲区中有数据,就读取数据;若缓冲区中没有数据,该线程将继续执行,因此会占用大量的CPU时间,它实际上是同步方式的一种派生。
COMMTIMEOUTS timeOver; memset(&&timeOver,0,sizeof(timeOver)); timeOver.ReadIntervalTimeout=MAXWORD;//注意和同步方式不同的地方 SetCommTimeouts(hComport.&&timeOver); …… ReadFile(hComport. inBuffer. nWantRead. &&nRealRead, NULL);//代表ReadFile将采用同步文件读写的方式
除了COMMTIMEOUTS结构的变量timeOver设置不同外,查询方式与同步方式在程序代码方面很类似,但二者的工作方式却差别很大。尽管ReadFile采用的也是同步文件读写方式,但由于timeOver的区间超过时间设置为MAXWORD,所以ReadFile每次将读出接收队列中的所有处于等待状态的数据,一次最多可读出nWantRead个字节的数据。
3.异步方式
异步方式中,利用Windows的多线程结构,可以让串口的读写操作在后台进行,而应用程序的其他部分在前台执行。
OVERLAPPED wrOverlapped; COMMTIMEOUTS timeOver; memset(&&timeOver.0.sizeof(timeOver)); DWORDtimeMultiplier,timeConstant; timeOver.ReadTotalTimeoutMultiplier=timeMultiplier; timeOver.ReadTotalTimeoutConstant=timeConstant; SetCommTimeouts(hComport,&&timeOver); wrOverlapped.hEvent=CreateEvent(NULL.TRUE,FALSE,NULL);//创建事件句柄 …… ReadFile(hComport, nBuffer, nWantRead, &&nRealRead, &&wrOverlapped);//异步方式并且与事件联系上 /*由于采用了异步方式,所以它只返回数据是否已开始读入的状态,并不返回实际的读入数据,即ReadFile中的nRealRead无效*/ //实际读入的数据是由GetOverlappedResult函数返回的 GetOverlappedResult(hComport, &&wrOverlapped, && nRealRead, TRUE); /*表示它等待异步操作结束后才返回到应用程序,此时,GetOverlappedResult函数与WaitForSingleObject函数等效。*/ …… ResetEvent(wrOverlapped.hEvent);//释放事件句柄
当采用异步方式时,在用CreateFile打开串口设备时,CreateFile函数的参数fdwAttrsAndFlags必须设为FILE_FLAG_ OVERLAPPED。在Windows中,只有在串行设备上才支持异步文件读写,并且,GetOverlappedResult函数也只支持串行设备或用DeviceloControl函数打开的文件。
4.事件驱动
若对端口数据的响应时间要求较严格,可采用事件驱动方式。事件驱动方式通过设置事件通知,当所希望的事件发生时,Windows发出该事件已发生的通知,这与DOS环境下的中断方式很相似。Windows定义了9种串口通信事件,较常用的有以下三种:
EV_RXCHAR:接收到一个字节,并放入输入缓冲区;
EV_TXEMPTY:输出缓冲区中的最后一个字符,发送出去;
EV_RXFLAG:接收到事件字符(DCB结构中EvtChar成员),放入输入缓冲区。
在用SetCommMask()指定了有用的事件后,应用程序可调用WaitCommEvent()来等待事件的发生。SetCommMask(hComm,0)可使WaitCommEvent()中止。
COMSTAT comStat; DWORD dwEvent; SetCommMask(hComport,EV_RXCHAR);//设置事件代码 /*EV_RXCHAR,表示接收到一个字符时触发这一事件,然后调用WaitCommEvent函数等待该事件的发生。*/ …… if(WaitCommEvent(hComport,&&dwEvent,NULL)) if((dwEvent&&EV_RXCHAR)&&&&comstat.cbInQue) ReadFile(hComport, inBuffer, comstat.cbInQue, &&nRealRead, NULL);//表示该函数是同步的
下一篇将分析串口类CSerialPort类的实现