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:
HANDLE CreateFile( LPCTSTR lpFileName,
DWORD dwDesiredAccess,
DWORD dwShareMode,
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes,
DWORD dwCreationDistribution,
DWORD dwFlagsAndAttributes,
HANDLE hTemplateFile);
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:
HANDLE hCom; //全局变量,串口句柄
hCom=CreateFile("COM1",//COM1口
GENERIC_READ|GENERIC_WRITE, //允许读和写
0, //独占方式
NULL,
OPEN_EXISTING, //打开而不是创建
0, //同步方式
NULL);
if(hCom==(HANDLE)-1)
{
AfxMessageBox("打开COM失败!");
return FALSE;
}
return TRUE;
重叠I/O打开串口的示例代码:
HANDLE hCom; //全局变量,串口句柄
hCom =CreateFile("COM1", //COM1口
GENERIC_READ|GENERIC_WRITE, //允许读和写
0, //独占方式
NULL,
OPEN_EXISTING, //打开而不是创建
FILE_ATTRIBUTE_NORMAL|FILE_FLAG_OVERLAPPED, //重叠方式
NULL);
if(hCom ==INVALID_HANDLE_VALUE)
{
AfxMessageBox("打开COM失败!");
return FALSE;
}
return TRUE;
(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
ONE5STOPBITS 1.5位停止位
………
} DCB;
winbase.h文件中定义了以上用到的常量。如下:
#define NOPARITY 0
#define ODDPARITY 1
#define EVENPARITY 2
#define ONESTOPBIT 0
#define ONE5STOPBITS 1
#define TWOSTOPBITS 2
#define CBR_110 110
#define CBR_300 300
#define CBR_600 600
#define CBR_1200 1200
#define CBR_2400 2400
#define CBR_4800 4800
#define CBR_9600 9600
#define CBR_14400 14400
#define CBR_19200 19200
#define CBR_38400 38400
#define CBR_56000 56000
#define CBR_57600 57600
#define CBR_115200 115200
#define CBR_128000 128000
#define CBR_256000 256000
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和输出缓冲区的大小。
BOOL SetupComm(
HANDLE hFile, // 通信设备的句柄
DWORD dwInQueue, // 输入缓冲区的大小(字节数)
DWORD dwOutQueue // 输出缓冲区的大小(字节数)
);
在用ReadFile和WriteFile读写串行口时,需要考虑超时问题。超时的作用是在指定的时间内没有读入或发送指定数量的字符,ReadFile或WriteFile的操作仍然会结束。
 
 要查询当前的超时设置应调用GetCommTimeouts函数,该函数会填充一个COMMTIMEOUTS结构。调用SetCommTimeouts可以用某一个COMMTIMEOUTS结构的内容来设置超时。
 读写串口的超时有两种:间隔超时和总超时。间隔超时是指在接收时两个字符之间的最大时延。总超时是指读写操作总共花费的最大时间。写操作只支持总超时,而读操作两种超时均支持。用COMMTIMEOUTS结构可以规定读写操作的超时。
 COMMTIMEOUTS结构的定义为:
 
 typedef struct _COMMTIMEOUTS { 
     DWORD ReadIntervalTimeout; //读间隔超时
     DWORD ReadTotalTimeoutMultiplier; //读时间系数
     DWORD ReadTotalTimeoutConstant; //读时间常量
     DWORD WriteTotalTimeoutMultiplier; // 写时间系数
     DWORD WriteTotalTimeoutConstant; //写时间常量
 } COMMTIMEOUTS,*LPCOMMTIMEOUTS;
 
 COMMTIMEOUTS结构的成员都以毫秒为单位。总超时的计算公式是:
    
总超时=时间系数×要求读/写的字符数+时间常量
 例如,要读入10个字符,那么读操作的总超时的计算公式为:
 读总超时=ReadTotalTimeoutMultiplier×10+ReadTotalTimeoutConstant
 可以看出:间隔超时和总超时的设置是不相关的,这可以方便通信程序灵活地设置各种超时。
 
 如果所有写超时参数均为0,那么就不使用写超时。如果ReadIntervalTimeout为0,那么就不使用读间隔超时。如果ReadTotalTimeoutMultiplier 和 ReadTotalTimeoutConstant 都为0,则不使用读总超时。如果读间隔超时被设置成MAXDWORD并且读时间系数和读时间常量都为0,那么在读一次输入缓冲区的内容后读操作就立即返回,而不管是否读入了要求的字符。
 
 
在用重叠方式读写串口时,虽然ReadFile和WriteFile在完成操作以前就可能返回,但超时仍然是起作用的。在这种情况下,超时规定的是操作的完成时间,而不是ReadFile和WriteFile的返回时间。
 
 
配置串口的示例代码:
 
       SetupComm(hCom,1024,1024); //输入缓冲区和输出缓冲区的大小都是1024
        
COMMTIMEOUTS TimeOuts;
 
        //设定读超时
        TimeOuts.ReadIntervalTimeout=1000;
        TimeOuts.ReadTotalTimeoutMultiplier=500;
        TimeOuts.ReadTotalTimeoutConstant=5000;
 
 
       //设定写超时
        TimeOuts.WriteTotalTimeoutMultiplier=500;
        TimeOuts.WriteTotalTimeoutConstant=2000;
        
SetCommTimeouts(hCom,&TimeOuts); //设置超时
 
        DCB dcb;
        GetCommState(hCom,&dcb);
        dcb.BaudRate=9600; //波特率为9600
        dcb.ByteSize=8; //每个字节有8位
        dcb.Parity=NOPARITY; //无奇偶校验位
        dcb.StopBits=TWOSTOPBITS; //两个停止位
        SetCommState(hCom,&dcb);
        PurgeComm(hCom,PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR);
 
 在读写串口之前,还要用PurgeComm()函数清空缓冲区,该函数原型:
 
 BOOL PurgeComm(
     HANDLE hFile,      //串口句柄
     DWORD dwFlags // 需要完成的操作
    );     
 
 参数dwFlags指定要完成的操作,可以是下列值的组合:
 
 PURGE_TXABORT         中断所有写操作并立即返回,即使写操作还没有完成。
 PURGE_RXABORT         中断所有读操作并立即返回,即使读操作还没有完成。
 PURGE_TXCLEAR         清除输出缓冲区
 PURGE_RXCLEAR         清除输入缓冲区
 
 (3)、读写串口
 
 我们使用ReadFile和WriteFile读写串口,下面是两个函数的声明:
 
 BOOL ReadFile(
     HANDLE hFile,      //串口的句柄
     // 读入的数据存储的地址,
     // 即读入的数据将存储在以该指针的值为首地址的一片内存区
     LPVOID lpBuffer, 
     DWORD nNumberOfBytesToRead,      // 要读入的数据的字节数
     // 指向一个DWORD数值,该数值返回读操作实际读入的字节数
     LPDWORD lpNumberOfBytesRead,   
     // 重叠操作时,该参数指向一个OVERLAPPED结构,同步操作时,该参数为NULL。
     LPOVERLAPPED lpOverlapped 
    );     
 
 BOOL WriteFile(
     HANDLE hFile,      //串口的句柄
     // 写入的数据存储的地址,
     // 即以该指针的值为首地址的nNumberOfBytesToWrite
     // 个字节的数据将要写入串口的发送数据缓冲区。
     LPCVOID lpBuffer,     
     DWORD nNumberOfBytesToWrite,     //要写入的数据的字节数
     // 指向指向一个DWORD数值,该数值返回实际写入的字节数
     LPDWORD lpNumberOfBytesWritten,
     // 重叠操作时,该参数指向一个OVERLAPPED结构,
     // 同步操作时,该参数为NULL。
     LPOVERLAPPED lpOverlapped 
    );
 
 在用ReadFile和WriteFile读写串口时,既可以同步执行,也可以重叠执行。在同步执行时,函数直到操作完成后才返回。这意味着同步执行时线程会被阻塞,从而导致效率下降。在重叠执行时,即使操作还未完成,这两个函数也会立即返回,费时的I/O操作在后台进行。
 ReadFile和WriteFile函数是同步还是异步由CreateFile函数决定,如果在调用CreateFile创建句柄时指定了FILE_FLAG_OVERLAPPED标志,那么调用ReadFile和WriteFile对该句柄进行的操作就应该是重叠的;如果未指定重叠标志,则读写操作应该是同步的。ReadFile和WriteFile函数的同步或者异步应该和CreateFile函数相一致。
 ReadFile函数只要在串口输入缓冲区中读入指定数量的字符,就算完成操作。而WriteFile函数不但要把指定数量的字符拷入到输出缓冲区,而且要等这些字符从串行口送出去后才算完成操作。
 如果操作成功,这两个函数都返回TRUE。需要注意的是,当ReadFile和WriteFile返回FALSE时,不一定就是操作失败,线程应该调用GetLastError函数分析返回的结果。例如,在重叠操作时如果操作还未完成函数就返回,那么函数就返回FALSE,而且GetLastError函数返回ERROR_IO_PENDING。这说明重叠操作还未完成。
 
 同步方式读写串口比较简单,下面先例举同步方式读写串口的代码:
 
 //同步读串口
 char str[100];
 DWORD wCount;//读取的字节数
 BOOL bReadStat;
 bReadStat=ReadFile(hCom,str,100,&wCount,NULL);
 if(!bReadStat)
 {
        AfxMessageBox("读串口失败!");
        return FALSE;
 }
 return TRUE;
 
 //同步写串口
 
        char lpOutBuffer[100];
        DWORD dwBytesWrite=100;
        COMSTAT ComStat;
        DWORD dwErrorFlags;
        BOOL bWriteStat;
        ClearCommError(hCom,&dwErrorFlags,&ComStat);
        bWriteStat=WriteFile(hCom,lpOutBuffer,dwBytesWrite,& dwBytesWrite,NULL);
        if(!bWriteStat)
        {
              AfxMessageBox("写串口失败!");
        }
        PurgeComm(hCom, PURGE_TXABORT|
               PURGE_RXABORT|PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR);
 
 在重叠操作时,操作还未完成函数就返回。
 
 重叠I/O非常灵活,它也可以实现阻塞(例如我们可以设置一定要读取到一个数据才能进行到下一步操作)。有两种方法可以等待操作完成:一种方法是用象WaitForSingleObject这样的等待函数来等待OVERLAPPED结构的hEvent成员;另一种方法是调用GetOverlappedResult函数等待,后面将演示说明。
 下面我们先简单说一下OVERLAPPED结构和GetOverlappedResult函数:
 OVERLAPPED结构
 OVERLAPPED结构包含了重叠I/O的一些信息,定义如下:
 
 typedef struct _OVERLAPPED { // o 
     DWORD Internal;
     DWORD InternalHigh;
     DWORD Offset;
     DWORD OffsetHigh;
     HANDLE hEvent;
 } OVERLAPPED;
 
 在使用ReadFile和WriteFile重叠操作时,线程需要创建OVERLAPPED结构以供这两个函数使用。线程通过OVERLAPPED结构获得当前的操作状态,该结构最重要的成员是hEvent。hEvent是读写事件。当串口使用异步通讯时,函数返回时操作可能还没有完成,程序可以通过检查该事件得知是否读写完毕。
 当调用ReadFile, WriteFile 函数的时候,该成员会自动被置为无信号状态;当重叠操作完成后,该成员变量会自动被置为有信号状态。
 
 GetOverlappedResult函数
 BOOL GetOverlappedResult(
     HANDLE hFile,      // 串口的句柄 
     // 指向重叠操作开始时指定的OVERLAPPED结构
     LPOVERLAPPED lpOverlapped,   
     // 指向一个32位变量,该变量的值返回实际读写操作传输的字节数。
     LPDWORD lpNumberOfBytesTransferred, 
 
     // 该参数用于指定函数是否一直等到重叠操作结束。
     // 如果该参数为TRUE,函数直到操作结束才返回。
     // 如果该参数为FALSE,函数直接返回,这时如果操作没有完成,
     // 通过调用GetLastError()函数会返回ERROR_IO_INCOMPLETE。
 
     BOOL bWait 
 
    );     
 
 该函数返回重叠操作的结果,用来判断异步操作是否完成,它是通过判断OVERLAPPED结构中的hEvent是否被置位来实现的
异步读串口的示例代码:
 
 char lpInBuffer[1024];
 DWORD dwBytesRead=1024;
 COMSTAT ComStat;
 DWORD dwErrorFlags;
 OVERLAPPED m_osRead;
 memset(&m_osRead,0,sizeof(OVERLAPPED));
 m_osRead.hEvent=CreateEvent(NULL,TRUE,FALSE,NULL);
 ClearCommError(hCom,&dwErrorFlags,&ComStat);
 dwBytesRead=min(dwBytesRead,(DWORD)ComStat.cbInQue);
 if(!dwBytesRead)
   return FALSE;
 BOOL bReadStatus;
 bReadStatus=ReadFile(hCom,lpInBuffer,
                                     dwBytesRead,&dwBytesRead,&m_osRead);
 
 if(!bReadStatus) //如果ReadFile函数返回FALSE
 {
        if(GetLastError()==ERROR_IO_PENDING)
        //GetLastError()函数返回ERROR_IO_PENDING,表明串口正在进行读操作 
        {
               WaitForSingleObject(m_osRead.hEvent,2000);
             //使用WaitForSingleObject函数等待,直到读操作完成或延时已达到2秒钟
             //当串口读操作进行完毕后,m_osRead的hEvent事件会变为有信号
               PurgeComm(hCom, PURGE_TXABORT|
                      PURGE_RXABORT|PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR);
               return dwBytesRead;
        }
        return 0;
 }
 PurgeComm(hCom, PURGE_TXABORT|
                 PURGE_RXABORT|PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR);
 return dwBytesRead;
 
 对以上代码再作简要说明:在使用ReadFile 函数进行读操作前,应先使用ClearCommError函数清除错误。ClearCommError函数的原型如下:
 
 BOOL ClearCommError(
     HANDLE hFile,      // 串口句柄
     LPDWORD lpErrors,     // 指向接收错误码的变量
     LPCOMSTAT lpStat      // 指向通讯状态缓冲区
    );      
 
 该函数获得通信错误并报告串口的当前状态,同时,该函数清除串口的错误标志以便继续输入、输出操作。
 参数lpStat指向一个COMSTAT结构,该结构返回串口状态信息。 COMSTAT结构 COMSTAT结构包含串口的信息,结构定义如下:
 
 typedef struct _COMSTAT { // cst 
     DWORD fCtsHold : 1;   // Tx waiting for CTS signal
     DWORD fDsrHold : 1;   // Tx waiting for DSR signal
     DWORD fRlsdHold : 1; // Tx waiting for RLSD signal
     DWORD fXoffHold : 1; // Tx waiting, XOFF char rec''d
     DWORD fXoffSent : 1; // Tx waiting, XOFF char sent
     DWORD fEof : 1;       // EOF character sent
     DWORD fTxim : 1;      // character waiting for Tx
     DWORD fReserved : 25; // reserved
     DWORD cbInQue;        // bytes in input buffer
     DWORD cbOutQue;       // bytes in output buffer
 } COMSTAT, *LPCOMSTAT;
 
 本文只用到了cbInQue成员变量,该成员变量的值代表输入缓冲区的字节数。
 
 最后用PurgeComm函数清空串口的输入输出缓冲区。
 
 这段代码用WaitForSingleObject函数来等待OVERLAPPED结构的hEvent成员,下面我们再演示一段调用GetOverlappedResult函数等待的异步读串口示例代码:
 
 char lpInBuffer[1024];
 DWORD dwBytesRead=1024;
        BOOL bReadStatus;
        DWORD dwErrorFlags;
        COMSTAT ComStat;
 OVERLAPPED m_osRead;
        ClearCommError(hCom,&dwErrorFlags,&ComStat);
        if(!ComStat.cbInQue)
               return 0;
        dwBytesRead=min(dwBytesRead,(DWORD)ComStat.cbInQue);
        bReadStatus=ReadFile(hCom, lpInBuffer,dwBytesRead,
               &dwBytesRead,&m_osRead);
        if(!bReadStatus) //如果ReadFile函数返回FALSE
        {
               if(GetLastError()==ERROR_IO_PENDING)
               {
                      GetOverlappedResult(hCom,
                             &m_osRead,&dwBytesRead,TRUE);
            // GetOverlappedResult函数的最后一个参数设为TRUE,
            //函数会一直等待,直到读操作完成或由于错误而返回。
                      return dwBytesRead;
               }
               return 0;
        }
        return dwBytesRead;
 
 异步写串口的示例代码:
 
 char buffer[1024];
 DWORD dwBytesWritten=1024;
        DWORD dwErrorFlags;
        COMSTAT ComStat;
 OVERLAPPED m_osWrite;
        BOOL bWriteStat;
        bWriteStat=WriteFile(hCom,buffer,dwBytesWritten,
               &dwBytesWritten,&m_OsWrite);
        if(!bWriteStat)
        {
               if(GetLastError()==ERROR_IO_PENDING)
               {
                      WaitForSingleObject(m_osWrite.hEvent,1000);
                      return dwBytesWritten;
               }
               return 0;
        }
        return dwBytesWritten;
 
 (4)、关闭串口
 
 利用API函数关闭串口非常简单,只需使用CreateFile函数返回的句柄作为参数调用CloseHandle即可:
 
 
BOOL CloseHandle(
     HANDLE hObject; //handle to object to close
 );
 
 串口编程的一个实例
 
 为了让您更好地理解串口编程,下面我们分别编写两个例程(见附带的源码部分),这两个例程都实现了工控机与百特显示仪表通过RS485接口进行的串口通信。其中第一个例程采用同步串口操作,第二个例程采用异步串口操作。
 我们只介绍软件部分,RS485接口接线方法不作介绍,感兴趣的读者可以查阅相关资料。
 
 例程1
 
 打开VC++6.0,新建基于对话框的工程RS485Comm,在主对话框窗口IDD_RS485COMM_DIALOG上添加两个按钮,ID分别为IDC_SEND和IDC_RECEIVE,标题分别为“发送”和“接收”;添加一个静态文本框IDC_DISP,用于显示串口接收到的内容。
 
 在RS485CommDlg.cpp文件中添加全局变量:
 
 HANDLE hCom; //全局变量,串口句柄
 
 在RS485CommDlg.cpp文件中的OnInitDialog()函数添加如下代码:
 
        // TODO: Add extra initialization here
        hCom=CreateFile("COM1",//COM1口
               GENERIC_READ|GENERIC_WRITE, //允许读和写
               0, //独占方式
               NULL,
               OPEN_EXISTING, //打开而不是创建
               0, //同步方式
               NULL);
        if(hCom==(HANDLE)-1)
        {
               AfxMessageBox("打开COM失败!");
               return FALSE;
        }
        SetupComm(hCom,100,100); //输入缓冲区和输出缓冲区的大小都是100
        COMMTIMEOUTS TimeOuts;
 
 
       //设定读超时
        TimeOuts.ReadIntervalTimeout=MAXDWORD;
        TimeOuts.ReadTotalTimeoutMultiplier=0;
        TimeOuts.ReadTotalTimeoutConstant=0;
 
 
       //在读一次输入缓冲区的内容后读操作就立即返回,
        //而不管是否读入了要求的字符。
 
        //设定写超时
        TimeOuts.WriteTotalTimeoutMultiplier=100;
        TimeOuts.WriteTotalTimeoutConstant=500;
        SetCommTimeouts(hCom,&TimeOuts); //设置超时
 
        DCB dcb;
        GetCommState(hCom,&dcb);
        dcb.BaudRate=9600; //波特率为9600
        dcb.ByteSize=8; //每个字节有8位
        dcb.Parity=NOPARITY; //无奇偶校验位
        dcb.StopBits=TWOSTOPBITS; //两个停止位
        SetCommState(hCom,&dcb);
        PurgeComm(hCom,PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR);
 
 分别双击IDC_SEND按钮和IDC_RECEIVE按钮,添加两个按钮的响应函数:
void CRS485CommDlg::OnSend()
 {
        // TODO: Add your control notification handler code here
        // 在此需要简单介绍百特公司XMA5000的通讯协议:
        //该仪表RS485通讯采用主机广播方式通讯。
        //串行半双工,帧11位,1个起始位(0),8个数据位,2个停止位(1)
        //如:读仪表显示的瞬时值,主机发送:DC1 AAA BB ETX
        //其中:DC1是标准ASCII码的一个控制符号,码值为11H(十进制的17)
        //在XMA5000的通讯协议中,DC1表示读瞬时值
        //AAA是从机地址码,也就是XMA5000显示仪表的通讯地址
        //BB为通道号,读瞬时值时该值为01
        //ETX也是标准ASCII码的一个控制符号,码值为03H
        //在XMA5000的通讯协议中,ETX表示主机结束符
        char lpOutBuffer[7];
        memset(lpOutBuffer,''\0'',7); //前7个字节先清零
        lpOutBuffer[0]=''\x11''; //发送缓冲区的第1个字节为DC1
        lpOutBuffer[1]=''0''; //第2个字节为字符0(30H)
        lpOutBuffer[2]=''0''; //第3个字节为字符0(30H)
        lpOutBuffer[3]=''1''; // 第4个字节为字符1(31H)
        lpOutBuffer[4]=''0''; //第5个字节为字符0(30H)
        lpOutBuffer[5]=''1''; //第6个字节为字符1(31H)
        lpOutBuffer[6]=''\x03''; //第7个字节为字符ETX
        //从该段代码可以看出,仪表的通讯地址为001     
        DWORD dwBytesWrite=7;
        COMSTAT ComStat;
        DWORD dwErrorFlags;
        BOOL bWriteStat;
        ClearCommError(hCom,&dwErrorFlags,&ComStat);
        bWriteStat=WriteFile(hCom,lpOutBuffer,dwBytesWrite,& dwBytesWrite,NULL);
        if(!bWriteStat)
        {
               AfxMessageBox("写串口失败!");
        }
 }
 
 
void CRS485CommDlg::OnReceive()
 {
        // TODO: Add your control notification handler code here
        char str[100];
        memset(str,''\0'',100);
        DWORD wCount=100;//读取的字节数
        BOOL bReadStat;
        bReadStat=ReadFile(hCom,str,wCount,&wCount,NULL);
        if(!bReadStat)
               AfxMessageBox("读串口失败!");
        PurgeComm(hCom, PURGE_TXABORT|
               PURGE_RXABORT|PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR);
        m_disp=str;
        UpdateData(FALSE);
       
 }
 
 您可以观察返回的字符串,其中有和仪表显示值相同的部分,您可以进行相应的字符串操作取出仪表的显示值。
 打开ClassWizard,为静态文本框IDC_DISP添加CString类型变量m_disp,同时添加WM_CLOSE的相应函数:
 void CRS485CommDlg::OnClose()
 {
        // TODO: Add your message handler code here and/or call default
     CloseHandle(hCom);      //程序退出时关闭串口
        CDialog::OnClose();
 }
 
 程序的相应部分已经在代码内部作了详细介绍。连接好硬件部分,编译运行程序,细心体会串口同步操作部分。
 
 例程2
 
 打开VC++6.0,新建基于对话框的工程RS485Comm,在主对话框窗口IDD_RS485COMM_DIALOG上添加两个按钮,ID分别为IDC_SEND和IDC_RECEIVE,标题分别为“发送”和“接收”;添加一个静态文本框IDC_DISP,用于显示串口接收到的内容。在RS485CommDlg.cpp文件中添加全局变量:
 
        HANDLE hCom; //全局变量,
 
 串口句柄在RS485CommDlg.cpp文件中的OnInitDialog()函数添加如下代码:
 
        hCom=CreateFile("COM1",//COM1口
               GENERIC_READ|GENERIC_WRITE, //允许读和写
               0, //独占方式
               NULL,
               OPEN_EXISTING, //打开而不是创建
               FILE_ATTRIBUTE_NORMAL|FILE_FLAG_OVERLAPPED, //重叠方式
               NULL);
 
        if(hCom==(HANDLE)-1)
        {
               AfxMessageBox("打开COM失败!");
               return FALSE;
        }
 
        SetupComm(hCom,100,100); //输入缓冲区和输出缓冲区的大小都是100
        COMMTIMEOUTS TimeOuts;
 
        //设定读超时
        TimeOuts.ReadIntervalTimeout=MAXDWORD;
        TimeOuts.ReadTotalTimeoutMultiplier=0;
        TimeOuts.ReadTotalTimeoutConstant=0;
      //在读一次输入缓冲区的内容后读操作就立即返回,//而不管是否读入了要求的字符。
        //设定写超时
        TimeOuts.WriteTotalTimeoutMultiplier=100;
        TimeOuts.WriteTotalTimeoutConstant=500;
        SetCommTimeouts(hCom,&TimeOuts); //设置超时
 
        DCB dcb;
        GetCommState(hCom,&dcb);
        dcb.BaudRate=9600; //波特率为9600
        dcb.ByteSize=8; //每个字节有8位
        dcb.Parity=NOPARITY; //无奇偶校验位
        dcb.StopBits=TWOSTOPBITS; //两个停止位
        SetCommState(hCom,&dcb);
        PurgeComm(hCom,PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR);
 
 分别双击IDC_SEND按钮和IDC_RECEIVE按钮,添加两个按钮的响应函数:
 
 void CRS485CommDlg::OnSend()
 {
        // TODO: Add your control notification handler code here
        OVERLAPPED m_osWrite;
        memset(&m_osWrite,0,sizeof(OVERLAPPED));
        m_osWrite.hEvent=CreateEvent(NULL,TRUE,FALSE,NULL);
        char lpOutBuffer[7];
        memset(lpOutBuffer,''\0'',7);
        lpOutBuffer[0]=''\x11'';
        lpOutBuffer[1]=''0'';
        lpOutBuffer[2]=''0'';
        lpOutBuffer[3]=''1'';
        lpOutBuffer[4]=''0'';
        lpOutBuffer[5]=''1'';
        lpOutBuffer[6]=''\x03'';
        DWORD dwBytesWrite=7;
        COMSTAT ComStat;
        DWORD dwErrorFlags;
        BOOL bWriteStat;
        ClearCommError(hCom,&dwErrorFlags,&ComStat);
        bWriteStat=WriteFile(hCom,lpOutBuffer,
               dwBytesWrite,& dwBytesWrite,&m_osWrite);
        if(!bWriteStat)
        {
               if(GetLastError()==ERROR_IO_PENDING)
               {
                      WaitForSingleObject(m_osWrite.hEvent,1000);
               }
        }
 }
 
 void CRS485CommDlg::OnReceive()
 {
        // TODO: Add your control notification handler code here
        OVERLAPPED m_osRead;
        memset(&m_osRead,0,sizeof(OVERLAPPED));
        m_osRead.hEvent=CreateEvent(NULL,TRUE,FALSE,NULL);
        COMSTAT ComStat;
        DWORD dwErrorFlags;
        char str[100];
        memset(str,''\0'',100);
        DWORD dwBytesRead=100;//读取的字节数
        BOOL bReadStat;
        ClearCommError(hCom,&dwErrorFlags,&ComStat);
        dwBytesRead=min(dwBytesRead, (DWORD)ComStat.cbInQue);
        bReadStat=ReadFile(hCom,str,
               dwBytesRead,&dwBytesRead,&m_osRead);
        if(!bReadStat)
        {
               if(GetLastError()==ERROR_IO_PENDING)
            //GetLastError()函数返回ERROR_IO_PENDING,表明串口正在进行读操作
               {
                      WaitForSingleObject(m_osRead.hEvent,2000);
             //使用WaitForSingleObject函数等待,直到读操作完成或延时已达到2秒钟
                   //当串口读操作进行完毕后,m_osRead的hEvent事件会变为有信号
               }
        }
        PurgeComm(hCom, PURGE_TXABORT|
               PURGE_RXABORT|PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR);
        m_disp=str;
        UpdateData(FALSE);
 }
 
 打开ClassWizard,为静态文本框IDC_DISP添加CString类型变量m_disp,同时添加WM_CLOSE的相应函数:
 
 void CRS485CommDlg::OnClose()
 {
       // TODO: Add your message handler code here and/or call default
     CloseHandle(hCom);      //程序退出时关闭串口
        CDialog::OnClose();
 }
 您可以仔细对照这两个例程,细心体会串口同步操作和异步操作的区别。 好了,就到这吧,祝您好运。
串口:枚举串口四法
串口作为最基本的电脑通信 I/O 接口,其使用虽然在 PC 上越来越少,但是在工业仪器领域仍然用的相当普遍,由于笔者工作中需要用到串口,而且发现枚举串口至今仍未搞得很清楚,为此自己先整理下,希望大侠和同行们对我不懂和错误的地方指点一下。
1 、查询注册表
查询注册表的方法是网上见到的比较常见的方法,该方法就是使用编程方法读取注册表内信息,相当于用户通过在运行框内输入 ”regedit”(或 regedit32 )直接打开注册表,查看“ HKEY_LOCAL_MACHINE\HARDWARE\DEVICEMAP\SERIALCOMM ”项来获取串口信息。以下是源代码:
CString strSerialList[256]; // 临时定义 256 个字符串组,因为系统最多也就 256 个
HKEY hKey;
LPCTSTR data_Set="HARDWARE\\DEVICEMAP\\SERIALCOMM\\";
long ret0 = (::RegOpenKeyEx(HKEY_LOCAL_MACHINE, data_Set, 0, KEY_READ, &hKey));
if(ret0 != ERROR_SUCCESS)
{
return -1;
}
int i = 0;
CHAR Name[25];
UCHAR szPortName[25];
LONG Status;
DWORD dwIndex = 0;
DWORD dwName;
DWORD dwSizeofPortName;
DWORD Type;
dwName = sizeof(Name);
dwSizeofPortName = sizeof(szPortName);
do
{
Status = RegEnumValue(hKey, dwIndex++, Name, &dwName, NULL, &Type,
szPortName, &dwSizeofPortName);
if((Status == ERROR_SUCCESS)||(Status == ERROR_MORE_DATA))
{
strSerialList[i] = CString(szPortName); // 串口字符串保存
i++;// 串口计数
}
} while((Status == ERROR_SUCCESS)||(Status == ERROR_MORE_DATA));
RegCloseKey(hKey);
以上方法同样也可以实现对并口的查询,只要将 "HARDWARE \\ DEVICEMAP\\ SERIALCOMM\\" 用 "HARDWARE\\DEVICEMAP\\PARALLEL PORTS\\" 代替就行了。
比较:该方法时间最省,笔者在自己电脑上试过,在 1ms (少于 1ms 的我也不知道怎么编程计时)内即可完成;同时也可解决 usb 转串口设备的问题,比较实用,唯一缺点是,如果用户在装某些软硬件时在注册表中注册了虚拟串口之类的,用此法枚举得到的该类串口实际上是不能当串口用的。
2 、使用 EnumPort 方法
该方法调用 EnumPort () API 函数,该函数本身就是枚举电脑端口用的,它枚举的并非只有串口,所以必须对其所得串口进行分析选择,以下是源代码:
int m_nSerialPortNum(0);// 串口计数
CString strSerialList[256]; // 临时定义 256 个字符串组
LPBYTE pBite = NULL;
DWORD pcbNeeded = 0; // bytes received or required
DWORD pcReturned = 0; // number of ports received
m_nSerialPortNum = 0;
// 获取端口信息,能得到端口信息的大小 pcbNeeded
EnumPorts(NULL, 2, pBite, 0, &pcbNeeded, &pcReturned);
pBite = new BYTE[pcbNeeded];
// 枚举端口,能得到端口的具体信息 pBite 以及端口的的个数 pcReturned
EnumPorts(NULL, 2, pBite, pcbNeeded, &pcbNeeded, &pcReturned);
PORT_INFO_2 *pPort;
pPort = (PORT_INFO_2*)pBite;
for ( i = 0; i < pcReturned; i++)
{
CString str = pPort[i].pPortName;
// 串口信息的具体确定
if (str.Left(3) == "COM")
{
strSerialList[m_nSerialPortNum] = str.Left(strlen(str) - 1);
//CString temp = str.Right(strlen(str) - 3);// 下面两行注释获取串口序号用
//m_nSerialPortNo[m_nSerialPortNum] = atoi(temp.Left(strlen(temp) - 1));
m_nSerialPortNum++;
}
}
以上方法除了串口,还可以枚举所有的并口和打印机等接口,而且能找到虚拟串口(这些串口有些未使用时,在注册表和硬件设备管理器中是不能取得的)。但是该方法稍微耗时些,笔者在自己电脑上试过,大概需要几十 ms ,主要问题是该方法有些 usb 串口并不能查到,所以该方法并不可靠。
3 、依次打开串口的方法
该方法就是中规中矩的依次打开串口,看打开是否成功来判断串口的有无,该方法源代码如下:
int m_nSerialPortNum(0);// 串口数
CString strSerialList[256]; // 临时定义 30 个字符串组
int nCom = 0;
int count = 0;
HANDLE hCom;
do {
nCom++;
strCom.Format("COM%d", nCom);
hCom = CreateFile(strCom, 0, 0, 0,
OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, 0);
if(INVALID_HANDLE_VALUE == hCom )
break;
strSerialList[m_nSerialPortNum] = strCom;
m_nSerialPortNum++;
CloseHandle(hCom);
} while(1);
以上方法枚举的都是当前可用的串口,如果有一个串口当前被占用则其后的串口也将无法枚举得到,当然以上方法也可以改成调用 for 循环让其枚举打开 256 个串口的方法以避免上述情况,不过该方法比前两种更耗时(一般查找一个串口就要 15ms 左右),不过可以枚举得到所有当前可打开的串口,当然不能枚举得到一些虚拟串口。
4 、使用 SetupAPI 函数集的方法
此种方法是我所见过最简单的方法,之所以简单是因为已经有人将复杂的代码封装起来了,我只需像傻子一样调用就可以完成工作了,下面给出本人调用该方法的例子代码:
int m_nSerialPortNum(0);// 串口计数
CString strSerialList[256]; // 临时定义 256 个字符串组
CArray<SSerInfo,SSerInfo&> asi;
       EnumSerialPorts(asi,TRUE);// 参数为 TRUE 时枚举当前可以打开的串口, 
 // 否则枚举所有串口
m_nSerialPortNum = asi.GetSize();
for (int i=0; i<asi.GetSize(); i++)
{
CString str = asi[i].strFrien dlyName;
}
补充说明一下,使用该方法只要在你的程序中,添加“ EnumSerial.cpp ”和“ EnumSerial.h ”两个文件,并且将 Setupapi.lib 包含进你的工程文件中就行了,该方法时间上来说可能和第三种方法差不多,但该方法获取的串口完完全全就是硬件设备管理器中的串口。