摘 要 详细介绍了在Windows环境下应用VC++实现PC机与单片机的几种串行通信方法,给出了用Visual C++6.0编写的PC机程序和用C51编写的单片机通信程序。经实际应用系统运行稳定可靠。
关键词 Visual C++ 类 串行通信
工业控制领域(如DCS系统),经常涉及到串行通信问题。为了实现微机和单片机之间的数据交换,人们用各种不同方法实现串行通信,如DOS下采用汇编语言或C语言,但在Windows 环境下却存在一些困难和不足。在Windows操作系统已经占据统治地位的情况下(何况有些系统根本不支持DOS如Windows2000)开发Windows 环境下串行通信技术就显得日益重要。
VC++6.0是微软公司于1998年推出的一种开发环境,以其强大的功能,友好的界面,32位面向对象的程序设计及Active X的灵活性而受广大软件开发者的青睐,被广泛应用于各个领域。应用VC++开发串行通信目前通常有如下几种方法:一是利用Windows API通信函数;二是利用VC的标准通信函数_inp、_inpw、_inpd、_outp、_outpw、_outpd等直接对串口进行操作;三是使用Microsoft Visual C++的通信控件(MSComm);四是利用第三方编写的通信类。以上几种方法中第一种使用面较广,但由于比较复杂,专业化程度较高,使用较困难;第二种需要了解硬件电路结构原理;第三种方法看来较简单,只需要对串口进行简单配置,但是由于使用令人费解的VARIANT 类,使用也不是很容易;第四种方法是利用一种用于串行通信的CSerial类(这种类是由第三方提供),只要理解这种类的几个成员函数,就能方便的使用。笔者利用CSerial类很方便地实现了在固定式EBM气溶胶灭火系统分区启动器(单片机系统)与上位机的通信。以下将结合实例,给出实现串行通信的几种方法。
1 Windows API通信函数方法
与通信有关的Windows API函数共有26个,但主要有关的有:
CreateFile() 用 “comn”(n为串口号)作为文件名就可以打开串口。
ReadFile() 读串口。
WriteFile() 写串口。
CloseHandle() 关闭串口句柄。初始化时应注意CreateFile()函数中串口共享方式应设为0,串口为不可共享设备,其它与一般文件读写类似。以下给出API实现的源代码。
1.1 发送的例程
//声明全局变量
HANDLE m_hIDComDev;
OVERLAPPED m_OverlappedRead, m_Over lappedWrite;
//初始化串口
void CSerialAPIView::OnInitialUpdate()
{
CView::OnInitialUpdate();
Char szComParams[50];
DCB dcb;
Memset(&m_OverlappedRead, 0, sizeof (OVERLAPPED));
Memset(&m_OverlappedWrite, 0, sizeof (OVERLAPPED));
m_hIDComDev = NULL;
m_hIDComDev = CreateFile(“COM2”, GENERIC_READ│GENERIC_WRITE, 0, NULL, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL│FILE_FLAG_OVERLAPPED, NULL);
if (m_hIDComDev == NULL)
{
AfxMessageBox(“Can not open serial port!”);
goto endd;
}
memset(&m_OverlappedRead, 0, sizeof (OVERLAPPED));
memset(&m_OverlappedWrite, 0, sizeof (OVERLAPPED));
COMMTIMEOUTS CommTimeOuts;
CommTimeOuts. ReadIntervalTimeout=0×FFFFFFFF;
CommTimeOuts. ReadTotalTimeoutMultiplier = 0;
CommTimeOuts. ReadTotalTimeoutConstant = 0;
CommTimeOuts. WriteTotalTimeoutMultiplier = 0;
CommTimeOuts. WriteTotalTimeoutConstant = 5000;
SetCommTimeouts(m_hIDComDev, &CommTimeOuts);
Wsprintf(szComparams, “COM2:9600, n, 8, 1”);
m_OverlappedRead. hEvent = CreateEvent(NULL, TRUE, FALSE, NULL);
m_OverlappedWrite. hEvent = CreateEvent(NULL, TRUE, FALSE, NULL);
dcb. DCBlength = sizeof(DCB);
GetCommState(m_hIDComDev, &dcb);
dcb. BaudRate = 9600;
dcb. ByteSize= 8;
unsigned char ucSet;
ucSet = (unsigned char) ((FC_RTSCTS&FC_DTRDSR) != 0);
ucSet = (unsigned char) ((FC_RTSCTS&FC_RTSCTS) ! = 0);
ucSet = (unsigned char) ((FC_RTSCTS&FC_XONXOFF) ! = 0);
if (!SetCommState(m_hIDComDev, &dcb)‖
!SetupComm(m_hIDComDev,10000,10000)‖
m_OverlappedRead. hEvent ==NULL‖
m_OverlappedWrite. hEvent ==NULL)
{
DWORD dwError = GetLastError();
if (m_OverlappedRead. hEvent != NULL) CloseHandle(m_OverlappedRead. hEvent);
if (m_OverlappedWrite. hEvent != NULL) CloseHandle(m_OverlappedWrite. hEvent);
CloseHandle(m_hIDComDev);
}
endd:
;
}
//发送数据
void CSerialAPIView::OnSend()
{
char szMessage[20] = “thank you very much”;
DWORD dwBytesWritten;
for (int i=0; i<sizeof(szMessage); i++)
{
WriteFile(m_hIDComDev, (LPSTR)&szMessage[i], 1, &dwBytesWritten, &m_OverlappedWrite);
if (WaitForSingleObject(m_OverlapperWrite, hEvent, 1000))dwBytesWritten = 0;
else{
GentOverlappedResult(m_hIDComDev, &m_OverlappedWrite, &dwBytesWritten, FALSE);
m_OverlappedWrite. Offset += dwBytesWritten;
}
dwBytesWritten++;
}
}
1.2 接收例程
DCB ComDcb; //设备控制块
HANDLE hCom; //global handle
hCom = CreateFile ("COM1",GENERIC_READ| GENERIC_WRITE,0,
NULL,OPEN_EXISTING,FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,NULL);
if (hCom==INVALID_HANDLE_VALUE)
{
AfxMessageBox("无法打开串行口");
}
else
{
COMMTIMEOUTS CommTimeOuts ;
SetCommMask(hCom, EV_RXCHAR ) ;
SetupComm(hCom, 4096, 4096 ) ; /*设置收发缓冲区 尺寸为4K */
PurgeComm(hCom, PURGE_TXABORT| PURGE_RXABORT |
PURGE_TXCLEAR| PURGE_RXCLEAR ) ; //清收发缓冲区
//以下初始化结构变量CommTimeOuts, 设置超时参数 CommTimeOuts.ReadIntervalTimeout = 0×FFFFFFFF ;
CommTimeOuts.ReadTotalTimeoutMultiplier = 0 ;
CommTimeOuts.ReadTotalTimeoutConstant = 4000 ;
CommTimeOuts.WriteTotalTimeoutMultiplier = 0;
CommTimeOuts.WriteTotalTimeoutConstant = 4000 ;
SetCommTimeouts(hCom, &CommTimeOuts ); //设置超时参数
ComDcb.DCBlength = sizeof( DCB ) ;
GetCommState( hCom, &ComDcb ) ; //获取当前参数
ComDcb.BaudRate =9600; //波特率
ComDcb.ByteSize = 8; //数据位
ComDcb.Parity = 0; /*校验 0~4=no, odd, even, mark, space */
SetCommState(hCom, &ComDcb ) ;
} //设置新的通信参数
接收可用定时器或线程等
DWORD dRead,dReadNum;
unsigned char buff [200];
dRead=ReadFile(hCom, buff, 100, &dReadNum, NULL); //接收100个字符,
//dReadNum为实际接收字节数
2 利用端口函数直接操作
这种方式主要是采用两个端口函数_inp(), _outp()实现对串口的读写,其中读端口函数的原型为:
int _inp(unsigned shot port)
该函数从端口读取一个字节,端口号为0~65535。
写端口的函数原型为:
int _outp(unsigned shot port, int databyte)
该函数向指定端口写入一个字节。
不同的计算机串口地址可能不一样,通过向串口的控制及收发寄存器进行读写,可以实现灵活的串口通信功能,由于涉及具体的硬件电路讨论比较复杂,在此不加赘述。
3 MSComm控件
MSComm控件是微软开发的专用通信控件,封装了串口的所有功能,使用很方便,但在实际应用中要小心对其属性进行配置。下面详细说明该类应用方法。
3.1 MSComm控件的属性
CommPort:设置串口号,类型 short :1-comm1 2-comm2.
Settings:设置串口通信参数,类型 CString :B波特率,P奇偶性(N无校验,E偶校验,O奇校验),D字节有效位数,S停止位。
PortOpen:设置或返回串口状态,类型 BOOL:TURE打开,FALSE关闭。
InputMode:设置从接收缓冲区读取数据的格式,类型 long: 0-Text 1-Bin。
Input:从接收缓冲区读取数据,类型 VARIANT。
InBufferCount:接收缓冲区中的字节数,类型:short。
InBufferSize:接收缓冲区的大小,类型:short。
Output:向发送缓冲区写入数据,类型:VARIANT。
OutBufferCount:发送缓冲区中的字节数,类型:short。
OutBufferSize:发送缓冲区的大小,类型:short。
InputLen:设置或返回Input读出的字节数,类型:short。
CommEvent:串口事件,类型:short。