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VC++串口通信编程详解(一)
2016-04-23 04:08:58 】 浏览:1420
Tags:串口 通信 编程 详解

总结来看串口通信原理,(也可以说大多数通信原理也是如此)。

通信首先要有个通信,可以简单的把通信看成一个小桶,发送方住水桶里装水,接收方从水桶中取水。如果你要和对方通信首先需要将桶盖打开,再将水装入到桶中,这时接收方才能够从桶中取到水。这里就存在着一定的问题,

1,如果桶盖还没有打开,发送方已经发送了。这时接收方再从桶中取水,肯定取的水不对,会不一部分缺失了。解决方式就是让桶盖打开再往其中加水。

2,但是桶盖何时打开,发送方何时发送,这个不好把握。解决方法:接收方接到数据时,要返回一个应答标志,告诉发送方我已经取到数据了,而且是取得到正确数据才应答,否则不理会,继续取数据。或者一直查询,直到与发送方发来的数据一致再停止取数据。
一般的,进行串口通信总有一个是主动方一个是被动方,而且二者传输数据时,会有一定的协商好的数据格式,二者发送接收都按照此数据格式进行。

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:

C++代码
  1. 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:

    C++代码
    1. HANDLEhCom;//全局变量,串口句柄hCom=CreateFile("COM1",//COM1口
    2. GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,//允许读和写0,//独占方式
    3. NULL,OPEN_EXISTING,//打开而不是创建
    4. 0,//同步方式NULL);
    5. if(hCom==(HANDLE)-1){
    6. AfxMessageBox("打开COM失败!");returnFALSE;
    7. }returnTRUE;

      重叠I/O打开串口的示例代码:

      C++代码
      1. HANDLEhCom;//全局变量,串口句柄hCom=CreateFile("COM1",//COM1口
      2. GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,//允许读和写0,//独占方式
      3. NULL,OPEN_EXISTING,//打开而不是创建
      4. FILE_ATTRIBUTE_NORMAL|FILE_FLAG_OVERLAPPED,//重叠方式NULL);
      5. if(hCom==INVALID_HANDLE_VALUE){
      6. AfxMessageBox("打开COM失败!");returnFALSE;
      7. }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:

        typedef struct _DCB{ ………

        DWORD BaudRate;//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: 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

        DWORD fParity; // 指定奇偶校验使能。若此成员为1,允许奇偶校验检查 …

        BYTE ByteSize; // 通信字节位数,4—8

        BYTE Parity; //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

        BYTE StopBits; //指定停止位的位数。此成员可以有下列值: ONESTOPBIT 1位停止位 TWOSTOPBITS 2位停止位
        ON 5STOPBITS 1.5位停止位

        GetCommState函数可以获得COM口的设备控制块,从而获得相关参数:
        BOOL GetCommState(

        HANDLE hFile, //标识通讯端口的句柄

        LPDCB lpDCB //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:

        BOOL SetCommState( HANDLE hFile, LPDCB lpDCB );
        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

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