工業(yè)控制領(lǐng)域（如DCS系統(tǒng)），經(jīng)常涉及到串行通信問題。為了實現(xiàn)微機和單片機之間的數(shù)據(jù)交換，人們用各種不同方法實現(xiàn)串行通信，如DOS下采用匯編語言或C語言，但在Windows 環(huán)境下卻存在一些困難和不足。在Windows操作系統(tǒng)已經(jīng)占據(jù)統(tǒng)治地位的情況下（何況有些系統(tǒng)根本不支持DOS如Windows2000）開發(fā)Windows 環(huán)境下串行通信技術(shù)就顯得日益重要。VC++6.0是微軟公司于1998年推出的一種開發(fā)環(huán)境，以其強大的功能，友好的界面，32位面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計及Active X的靈活性而受廣大軟件開發(fā)者的青睞，被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。應(yīng)用VC++開發(fā)串行通信目前通常有如下幾種方法：一是利用Windows API通信函數(shù)；二是利用VC的標(biāo)準(zhǔn)通信函數(shù)inp、inpw、inpd、outp、outpw、outpd等直接對串口進行操作；三是使用Microsoft Visual C++的通信控件（MSComm）；四是利用第三方編寫的通信類。以上幾種方法中第一種使用面較廣，但由于比較復(fù)雜，專業(yè)化程度較高，使用較困難；第二種需要了解硬件電路結(jié)構(gòu)原理；第三種方法看來較簡單，只需要對串口進行簡單配置，但是由于使用令人費解的VARIANT 類，使用也不是很容易；第四種方法是利用一種用于串行通信的CSerial類（這種類是由第三方提供），只要理解這種類的幾個成員函數(shù)，就能方便的使用。筆者利用CSerial類很方便地實現(xiàn)了在固定式EBM氣溶膠滅火系統(tǒng)分區(qū)啟動器（單片機系統(tǒng)）與上位機的通信。以下將結(jié)合實例，給出實現(xiàn)串行通信的幾種方法。

1 Windows API通信函數(shù)方法

與通信有關(guān)的Windows API函數(shù)共有26個，但主要有關(guān)的有：

CreateFile() 用 “comn”（n為串口號）作為文件名就可以打開串口。

ReadFile() 讀串口。

WriteFile() 寫串口。

CloseHandle() 關(guān)閉串口句柄。

初始化時應(yīng)注意CreateFile()函數(shù)中串口共享方式應(yīng)設(shè)為0，串口為不可共享設(shè)備，其它與一般文件讀寫類似。以下給出API實現(xiàn)的源代碼。

1.1 發(fā)送的例程

//聲明全局變量

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:

;

}

//發(fā)送數(shù)據(jù)

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; //設(shè)備控制塊

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("無法打開串行口");

}

else

{

COMMTIMEOUTS CommTimeOuts ;

SetCommMask(hCom, EV_RXCHAR ) ;

SetupComm(hCom, 4096, 4096 ) ; /*設(shè)置收發(fā)緩沖區(qū) 尺寸為4K */

PurgeComm(hCom, PURGE_TXABORT| PURGE_RXABORT | PURGE_TXCLEAR| PURGE_RXCLEAR ) ; //清收發(fā)緩沖區(qū)

//以下初始化結(jié)構(gòu)變量CommTimeOuts, 設(shè)置超時參數(shù) CommTimeOuts.ReadIntervalTimeout = 0×FFFFFFFF ;

CommTimeOuts.ReadTotalTimeoutMultiplier = 0;

CommTimeOuts.ReadTotalTimeoutConstant = 4000;

CommTimeOuts.WriteTotalTimeoutMultiplier = 0;

CommTimeOuts.WriteTotalTimeoutConstant = 4000;

SetCommTimeouts(hCom, &CommTimeOuts ); //設(shè)置超時參數(shù)

ComDcb.DCBlength = sizeof( DCB );

GetCommState( hCom, &ComDcb ); //獲取當(dāng)前參數(shù)

ComDcb.BaudRate =9600; //波特率

ComDcb.ByteSize = 8; //數(shù)據(jù)位

ComDcb.Parity = 0; /*校驗 0~4=no, odd, even, mark, space */

SetCommState(hCom, &ComDcb ) ;

} //設(shè)置新的通信參數(shù)

接收可用定時器或線程等

DWORD dRead,dReadNum;

unsigned char buff [200];

dRead=ReadFile(hCom, buff, 100, &dReadNum, NULL); //接收100個字符，

//dReadNum為實際接收字節(jié)數(shù)

2 利用端口函數(shù)直接操作

這種方式主要是采用兩個端口函數(shù)_inp(), _outp()實現(xiàn)對串口的讀寫，其中讀端口函數(shù)的原型為：

int _inp(unsigned shot port)

該函數(shù)從端口讀取一個字節(jié)，端口號為0~65535。

寫端口的函數(shù)原型為：

int _outp(unsigned shot port, int databyte)

該函數(shù)向指定端口寫入一個字節(jié)。

不同的計算機串口地址可能不一樣，通過向串口的控制及收發(fā)寄存器進行讀寫，可以實現(xiàn)靈活的串口通信功能，由于涉及具體的硬件電路討論比較復(fù)雜，在此不加贅述。

3 MSComm控件

MSComm控件是微軟開發(fā)的專用通信控件，封裝了串口的所有功能，使用很方便，但在實際應(yīng)用中要小心對其屬性進行配置。下面詳細說明該類應(yīng)用方法。

3.1 MSComm控件的屬性

CommPort：設(shè)置串口號，類型 short :1-comm1 2-comm2.

Settings：設(shè)置串口通信參數(shù)，類型 CString :B波特率，P奇偶性（N無校驗，E偶校驗，O奇校驗），D字節(jié)有效位數(shù)，S停止位。

PortOpen：設(shè)置或返回串口狀態(tài)，類型 BOOL：TURE打開，F(xiàn)ALSE關(guān)閉。

InputMode:設(shè)置從接收緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)的格式，類型 long： 0-Text 1-Bin。

Input:從接收緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)，類型 VARIANT。

InBufferCount:接收緩沖區(qū)中的字節(jié)數(shù)，類型：short。

InBufferSize:接收緩沖區(qū)的大小，類型：short。

Output:向發(fā)送緩沖區(qū)寫入數(shù)據(jù)，類型：VARIANT。

OutBufferCount:發(fā)送緩沖區(qū)中的字節(jié)數(shù)，類型：short。

OutBufferSize:發(fā)送緩沖區(qū)的大小，類型：short。

InputLen:設(shè)置或返回Input讀出的字節(jié)數(shù)，類型：short。

CommEvent:串口事件，類型：short。

3.2 程序示例

串口初始化

if (!m_comm.GetPortOpen())m_comm.SetPortOpen(TURE); /*打開串口*/

m_comm.SetSettings("4800,n,8,1"); /*串口參數(shù)設(shè)置*/

m_comm.SetInputMode(0); /*設(shè)置TEXT緩沖區(qū)輸入方式*/

m_comm.SetRthresHold(1); /*每接收一個字符則激發(fā)OnComm()事件*/

接收數(shù)據(jù)

m_comm.SetInputLen(1); /*每次讀取一個字符

VARINAT V1=m_comm.GetInput();

/*讀入字符*/

m_V1=V1.bstrval;

發(fā)送字符

m_comm.SetOutput(Colevariant ("Hello"); /*發(fā)送 “Hello” */

3.3 注意

SetOutput方法可以傳輸文本數(shù)據(jù)或二進制數(shù)據(jù)。用SetOutput方法傳輸文本數(shù)據(jù)，必須定義一個包含一個字符串的Variant。發(fā)送二進制數(shù)據(jù)，必須傳遞一個包含字節(jié)數(shù)組的Variant 到 Output 屬性。正常情況下，如果發(fā)送一個 ANSI 字符串到應(yīng)用程序，可以以文本數(shù)據(jù)的形式發(fā)送。如果發(fā)送包含嵌入控制字符、Null 字符等的數(shù)據(jù)，要以二進制形式發(fā)送。此處望引起讀者注意，筆者曾經(jīng)在此犯錯。

4 VC++類CSerial

4.1 串行通信類CSerial簡介

Cserial 是由MuMega Technologies公司提供的一個免費的VC++類，可方便地實現(xiàn)串行通信。以下為該類定義的說明部分。

class CSerial

{

public:

CSerial();

~CSerial();

BOOL Open( int nPort = 2, int nBaud = 9600 );

BOOL Close( void );

int ReadData( void *, int );

int SendData( const char *, int );

int ReadDataWaiting( void );

BOOL IsOpened( void ){ return( m_bOpened ); }

protected:

BOOL WriteCommByte( unsigned char );

HANDLE m_hIDComDev;

OVERLAPPED m_OverlappedRead, m_OverlappedWrite;

BOOL m_bOpened;

}

4.2 串行通信類Cserial 成員函數(shù)簡介

1. CSerial：：Cserial是類構(gòu)造函數(shù)，不帶參數(shù)，負責(zé)初始化所有類成員變量。

2. CSerial:: Open這個成員函數(shù)打開通信端口。帶兩個參數(shù),第一個是埠號，有效值是1到4，第二個參數(shù)是波特率，返回一個布爾量。

3. CSerial:: Close函數(shù)關(guān)閉通信端口。類析構(gòu)函數(shù)調(diào)用這個函數(shù)，所以可不用顯式調(diào)用這個函數(shù)。

4. CSerial:: SendData函數(shù)把數(shù)據(jù)從一個緩沖區(qū)寫到串行端口。它所帶的第一個參數(shù)是緩沖區(qū)指針，其中包含要被發(fā)送的資料；這個函數(shù)返回已寫到端口的實際字節(jié)數(shù)。

5. CSerial:: ReadDataWaiting函數(shù)返回等待在通信端口緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)，不帶參數(shù)。

6. CSerial:: ReadData函數(shù)從端口接收緩沖區(qū)讀入數(shù)據(jù)。第一個參數(shù)是void＊緩沖區(qū)指針，資料將被放入該緩沖區(qū)；第二個參數(shù)是個整數(shù)值，給出緩沖區(qū)的大小。

4.3 應(yīng)用VC類的一個實例

1. 固定式EBM氣溶膠滅火系統(tǒng)簡介

固定式EBM氣溶膠滅火裝置分區(qū)啟動器是專為EBM滅火裝置設(shè)計的自動控制設(shè)備?？膳c兩線制感溫、感煙探測器配套使用，當(dāng)監(jiān)測部位發(fā)生火情時，探測器發(fā)出電信號給分區(qū)啟動器，經(jīng)邏輯判斷后發(fā)出聲、光報警，延時后自動啟動EBM滅火裝置。為了便于火災(zāi)事故的事后分析，需對重要的火警事件和關(guān)鍵性操作進行記錄，記錄應(yīng)能從PC機讀出來；PC機能控制、協(xié)調(diào)整個系統(tǒng)的工作，這些都涉及通信。本例中啟動器采用RS-485通信接口，系統(tǒng)為主從式網(wǎng)絡(luò)，PC機為上位機。具體的通信協(xié)議為：

（1）下位機定時向上傳送記錄的事件；

（2）應(yīng)答發(fā)送，即PC機要得到最新事件記錄，而傳送時間未到時，PC機發(fā)送命令，下位機接收命令后，把最新記錄傳給上位機；

（3）上位機發(fā)送其它命令如校時、啟動、停止、手/自動等。

2. 通信程序設(shè)計

部分上位機程序

（1）發(fā)送命令字程序，代碼如下

void CCommDlg::OnSend()

{

CSerial Serial;

//構(gòu)造串口類，初始化串行口

if (Serial.Open(2,9600)) //if-1

//打開串行口2，波特率為9600bps

{

static char szMessage[]="0";

//命令碼(可定義各種命令碼)

int nBytesSent;

int count=0;

resend:

nBytesSent=Serial.SendData(szMessage,strlen(szMessage));

//發(fā)送命令碼

char rdMessage [20];

if (Serial.ReadDataWaiting()) //if-2

{

Serial.ReadData(rdMessage,88);

//rdMessage 定義接收字節(jié)存儲區(qū)，為全局變量//

if ((rdMessage[0]!=0x7f)&&(count<3))

{

count++;

goto resend

}

if(count>=3)

MessageBox(“發(fā)送命令字失敗”);

}

else //if-2

MessageBox("接收數(shù)據(jù)錯誤");

}

else //if-1

MessageBox("串行口打開失敗");

}

下位機通信程序：

#include<reg51.h>

#include<stdlib.h>

#include<stdio.h>

#define count 9

#define com_code 0x00

#define com_code1 0xff

unsigned char buffer[count];

int po,year,month,date,hour;

int minute,second,recordID ;

int sum;

main()

{

…

/*初始化串口和定時器*/

TMOD=0×20;

TH1=0×fd;

TR1=0×01;

ET1=0×00;

ES=1;

EA=1;

/*待發(fā)送數(shù)據(jù)送緩沖區(qū)*/

buffer[0] = 0×ff; //數(shù)據(jù)特征碼

buffer[1] = count+1; //數(shù)據(jù)長度

buffer[2] = year； //年

buffer[3] = month; //月

buffer[4] = date; //日

buffer[5] = hour; //時

buffer[6] = minute; //分

buffer[7] = second; //秒

buffer[8] = recordID; //事件號

for(po=0;po<count;po++)

sum+=buffer[po];

buffer[9]=sum; //校驗和

…

}

/*發(fā)送中斷服務(wù)程序*/

void send(void) interrupt 4 using 1

{

int i;

RI=0;

EA=0;

do

{

for(i=0;i<=count;i++)

{

SBUF=buffer[i]; //發(fā)送數(shù)據(jù)和校驗和//

while(TI==0);

TI=0;

}

while(RI==0);

RI=0;

} while(SBUF!=0); //主機接收不正確，重新發(fā)送//

EA=1;

Return;

}

5 應(yīng)用總結(jié)

根據(jù)不同需要，選擇合適的方法。我們選用的用VC++類實現(xiàn)的上位機和下位機的串行通信方法具有使用簡單、編寫程序方便的特點。經(jīng)過半年多應(yīng)用于EBM滅火系統(tǒng)的情況來看，該方法實現(xiàn)的系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠，是一種值得推廣的簡單易行的通信方法。

來源:Etta2次