如何用API函数实现WINDOWS下的串口写程

用API函数实现Windows下的串行通讯

冯华亮 2002年4月 四川·电子科大

以往的DOS系统是通过DOS中断和BIOS中断向用户提供串行接口的通讯能力。在Windows环境下，C++的开发工具既没有提供象DOS和BIOS

中那样专门的串行通讯控制方法，也不允许用户直接控制串口的中断。

为了保证资源共享，Windows系统完全接管了各种硬件资源，使用中断来控制端口将破坏系统的多任务性，使系统的稳定性受到影响。

但Windows同时也提供了功能强大的API函数使用户能间接的控制串行通讯。

1、实现串行通讯的相关API函数

API函数不仅提供了打开和读写通讯端口的 *** 作方法，还提供了名目繁多的函数以支持对串行通讯的各种 *** 作。常用函数及作用如表厅塌5-1所示。

表5-1 常用串行通讯API函数及其作用

函数名 作用

CreateFile 打开串口

GetCommState 检测串口设置

SetCommState 设置串口

BuilderCommDCB 用字符串中的值来填充设备控制块

GetCommTimeouts 检测通信超时设置

SetCommTimeouts 设置通信超时参数

SetCommMask 设定被监控事件

WaitCommEvent 等待被监控事件发生

WaitForMultipleObjects 等待多个被监测对象的结果

WriteFile 发送数据

ReadFile 接收数据

GetOverlappedResult 返回最后重叠（异步） *** 作结果

PurgeComm 清空串口缓冲区,退出所有相关 *** 作

ClearCommError 更新串口状态结构体,并清除所有串口硬件错误

CloseHandle 关闭串行口

2、打开串口

函数CreateFile原本用于打开文件，但它同样可用于打开一个通信端口。与系统中其他对象一样，通信端口也是用句柄来标识的。

CreateFile函数返回被 *** 作的通信端口句柄，其调用方法如下：

HANDLE CreateFile (

LPCTSTR lpFileName, //指向文件名字符串的指针

DWORD dwDesireAccess， // *** 作模式

DWORD dwShareMode，　 //共享方式

LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes， //指向安全属性的指针

DWORD dwCreationDistribution， //文件建立方式

DWORD dwFlagsAndAttributes //文件属性

HANDLE hTemplateFile //模板文件句柄

)

lpFileName：指向一个以NULL结束的字符串，该串指定了要创建、打开或截断的文件、管道、通信源、磁盘设备或控制台的名字。

当用CreateFile打开串口时，这个参数可用“COM1”指定串口1，用“COM2”指定串口2，依此类推。

dwDesireAccess： 指定对文件访问的类型，该参数可以为GENERIC_READ(指定竖并对该文件的读访问权)

或ENERIC_WRITE（指定该文件的写访问权）两个值之一或同时为为这两个值。用ENERIC_READ|GENERIC_WRITE则指定可对串口进行读写

dwShareMode：指定此文件可以怎样被共享。因为串行口不支持任何共享模式，所以dwShareMode必须设为0

lpSecurityAttributes定义安全属性，一般不用，可设为NULL。Win 9x下该参数被忽略；

dwCreationDistribution定义文件创建方式， 对串口必须设为OPEN_EXISTING，表示打开已经存在的文件；

dwFlagsAndAttributes为该文件指定定义文件属性和标志，这个程序中设为FILE_FLAG_OVERLAPPED，表示异步通信方式；

hTemplateFile 指向一个模板文件的句柄，串口无模板可言，设为NULL。在 Windows 9x下该参数必须为NULL。

用异步读写扮纤圆方式打开串口1的函数调用如下：

m_hComm = CreateFile(“COM1”,//打开串口1

GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, //读写方式

0, //不能共享

NULL, //不用安全结构

OPEN_EXISTING, //打开已存在的设备

FILE_FLAG_OVERLAPPED,//异步方式

0) //无模板

串口被成功打开时，返回其句柄，否则返回INVALID_HANDLE_VALUE(0XFFFFFFFF)。

3、串口设置

第一次打开串口时，串口设置为系统默认值，函数GetCommState和SetCommState可用于检索和设定端口设置的DCB(设备控制块)结构，

该结构中BaudRate、ByteSize、StopBits和Parity字段含有串口波特率、数据位数、停止位和奇偶校验控制等信息。

程序中可先用GetCommState检索端口的当前设置，修改其中的部分字段后再用SetCommState进行端口设定。这样可不必构造一个完整的DCB结构。

下面介绍几个主要的函数和结构体：

(1)GetCommState

BOOL GetCommState( hCommDev， lpdcb)；

参数hCommDev标识通信设备，应使用CreateFile返回的句柄。Lpdcb是指向DCB结构的指针，

函数调用后当前串口配置信息将被保存在这个结构内。如果函数成功返回值为TRUE；否则返回值为FALSE。

SetCommState用法与GetCommState相似，在此不再重复。DCB结构定义如下（只介绍主要的几项）：

typedef struct _ DCB{

……

DWORD BardRate //波特率的设置

BYTE ByteSize； //数据位的个数

BYTE Parity//是否有奇偶校验位

BYTE StopBits //停止位的个数

……

}DCB；

（2）SetCommTimeouts

BOOL SetCommTimeouts( hCommDev， lpctmo )；

Lpctmo指向包含新的超时参数的COMMTIMEOUTS结构。COMMTIMEOUTS结构定义如下：

typedef struct _ COMMTIMEOUTS{

DWORD ReadIntervalTimeout

DWORD ReadTotalTimeoutMultiplier

DWORD ReadTotalTimeoutconstant

DWORD WriteTotalTimeoutMultiplier

DWORD WriteTotalTimeoutconstant

}COMMTIMEOUTS， LPCOMMTIMEOUTS

ReadIntervalTimeout： 以毫秒为单位指定通信线上两个字符到达之间的最大时间。在ReadFile *** 作其间，

收到第一个字符时开始计算时间。若任意两个字符到达之间的间隔超过这个最大值，ReadFile *** 作完成，

返回缓冲数据。0值表示不用间隔限时。若该成员为MAXDWORD，且ReadTotalTimeoutconstant和

ReadTotalTimeoutMultiplier成员为零，则指出读 *** 作要立即返回已接收到的字符，即使未收到字符，

读 *** 作也要返回。

ReadTotalTimeoutMultiplier：以毫秒为单位指定一个乘数，该乘数用来计算读 *** 作的总限时时间。每个读 *** 作的总限时时间等于读 *** 作所需的字节数与该值的乘积。

ReadTotalTimeoutConstant：以毫秒为单位指定一个常数，用于计算读 *** 作的总限时时间。每个 *** 作的总限时时间等于ReadTotalTimeoutMultiplier成员乘以读 *** 作所需字节数再加上该值的和。ReadTotalTimeoutMultiplier和ReadTotalTimeoutConstant成员的值为0表示读 *** 作不使用限时时间。

WriteTotalTimeoutMultiplier和WriteTotalTimeoutconstant的意义和作用分别与ReadTotalTimeoutMultiplier和ReadTotalTimeoutConstant相似，不再重复。

（3）BuilderCommDCB

BOOL BuilderCommDCB(lpszDef，lpdcb)

这个函数按lpszDef字符串所指定的格式来配置串口的DCB。

LpszDef:指向一个以NULL结束的字符串，该字符串指定串口的控制信息。比如，“1200，N，8，1”指定波特率为1200，无奇偶校验位，有8个数据位和1个停止位。

lpdcb:指向被填充的DCB结构。

（4）SetCommMask

BOOL SetCommMask(hCommDev，fdwEvtMask)

fdwEvtMask指向一个32位的屏蔽码，如果指定为EV_RXCHAR | EV_CTS，表示程序监控串口的收、发事件。

下面以简单的例子说明串口设置的步骤：

m_CommTimeouts.ReadIntervalTimeout = 1000

m_CommTimeouts.ReadTotalTimeoutMultiplier = 1000

m_CommTimeouts.ReadTotalTimeoutConstant = 1000

m_CommTimeouts.WriteTotalTimeoutMultiplier = 1000

m_CommTimeouts.WriteTotalTimeoutConstant = 1000

if (SetCommTimeouts(m_hComm， &m_CommTimeouts))

// 串口超时参数设置

if (SetCommMask(m_hComm， dwCommEvents))

// 设置串口事件掩码

if (GetCommState(m_hComm， &m_dcb))

// 获取串口当前状态

if (BuildCommDCB(“1200，N，8，1”， &m_dcb))

// 建立串口设备控制块

if (SetCommState(m_hComm， &m_dcb))

// 设置串口参数

……

以上任何一个if语句的判断条件为假时都将调用GetLastError函数获取错误信息，进行错误处理。

4、读写串口数据

SerialPort_DataReceived()事件是.net提供好的很完善的实时接收串口响应的方法.

正常情况用它就可以了.

mSerialPort.DataReceived

+=

new

SerialDataReceivedEventHandler(SerialPort_DataReceived)

这行代亩伍哪码执行后就意味着程序已经另开一线程了.它不会影响主进程的 *** 作,也就是说不会卡死主程序.

当你不开线程直接serialPort_jmt.Read的时候如果没有串口响应来的数据那么该方法会一直等待,也就是说回卡住主程序.

这不是死循环,而是主线程等待.

如果不用SerialPort_DataReceived()事迅码件橘皮,可以自己写线程,用线程去serialPort_jmt.Read,这样就让线程一直等待,而不会卡死主程序.

有帮助请采纳,如有疑问请追问.

初始化：

//串行设备句柄；

HANDLE hComDev=0

//串口打开标志；

BOOL bOpen=FALSE

//线程同步事件句柄；

HANDLE hEvent=0

DCB dcb

COMMTIMEOUTS timeouts

//设备已打开

if(bOpen) return FALSE

//打开COM1

if((hComDev=CreateFile(“COM1”,GENERIC�READ|GENERIC�WRITE,0,NULL,OPEN�EXISTING,FILE�ATTRIBUTE�NORMAL,NULL))==INVALID�HANDLE�VALUE)

return FALSE

//设置超时控制

SetCommTimeouts(hComDev,＆timeouts)

//设置接收缓冲区和输出缓冲区的大小

SetupComm(hComDev,1024,512)

//获取缺省的DCB结构的值

GetCommState(hComDev,＆dcb)

//设定波特率为9600 bps

dcb.BaudRate=CBR�9600

//设定无奇偶校验

dcb.fParity=NOPARITY

//设定数据位为8

dcb.ByteSize=8

//设定一个停止位

dcb.StopBits=ONESTOPBIT

//监视串口的错误和接收到字符两种事件

SetCommMask(hComDev,EV�ERR|EV�RXCHAR)

//设置串行设备控制参数

SetCommState(hComDev,＆dcb)

//设备已打开

bOpen=TRUE

//创建人工重设、未发信号的事件

hEvent=CreateEvent(NULL,FALSE,FALSE,

“WatchEvent”)

//创建一个事件监视线程来监视串口事件

AfxBeginThread(CommWatchProc,pParam)

}

数据发送

数据发送利用WriteFile（山歼）函数实现。对于同步I/O *** 作，它的最后一个参数可为NULL；而对异步I/O *** 作，它的最后一个参数必需是一个指向OVERLAPPED结构的指针，通过OVERLAPPED结构来获得当前的 *** 作状态。

BOOL WriteComm(LPCVOID lpSndBuffer,DWORD dwBytesToWrite)

{

//lpSndBuffer为发送数据缓冲区指针，

dwBytesToWrite为将要发送的字节长度

//设备已打开

BOOL bWriteState

//实际发送的字节数

DWORD dwBytesWritten

//设备未打开

if(!bOpen) return FALSE

bWriteState=WriteFile(hComDev,lpSndBuffer,dwBytesToWrite,＆dwBytesWritten,NULL)

if(!bWriteState || dwBytesToWrite!=dwBytesWritten)

//发送失败

return FALSE

else

//发送成功

return TRUE

}

数据接收

接收数据的任务由ReadFile函数完成。该函数从串口接收缓冲区中读取数据，读取数据前，先用ClearCommError函数获得接收缓冲区中的字节数。接收数据时，同步和异步读取的差别同发送数据是一样的返做。

DWORD ReadComm(LPVOID lpInBuffer,DWORD dwBytesToRead)

{

//lpInBuffer为接收数据的缓冲区指针， dwBytesToRead为准备读取的数据长度（字节数）

//串行设备状态结构

COMSTAT ComStat

DWORD dwBytesRead,dwErrorFlags

//设备未打开

if(!bOpen) return 0

//读取串行设备的当前状态

ClearCommError(hComDev,＆dwErrorFlags,＆ComStat)

/漏唯衡/应该读取的数据长度

dwBytesRead=min(dwBytesToRead,ComStat.cbInQue)

if(dwBytesRead>0)

//读取数据

if(!ReadFile(hComDev,lpInBuffer,dwBytesRead,＆dwBytesRead,NULL))

dwBytesRead=0

return dwBytesRead

}

事件监视线程

事件监视线程对串口事件进行监视，当监视的事件发生时，监视线程可将这个事件发送(SendMessage)或登记(PostMessage)到对事件进行处理的窗口类（由pParam指定）中。

UINT CommWatchProc(LPVOID pParam)

{

DWORD dwEventMask=0//发生的事件；

while(bOpen)

{

//等待监视的事件发生

WaitCommEvent(hComDev, ＆dwEventMask,NULL)

if ((dwEventMask ＆ EV�RXCHAR)==EV�RXCHAR)

……//接收到字符事件后，可以将此消息登记到由pParam有指定的窗口类中进行处理

if(dwEventMask ＆ EV�ERR)==EV�ERROR)

……//发生错误时的处理

}

SetEvent(hEvent)

//发信号，指示监视线程结束

return 0

}

关闭串行设备

在整个应用程序结束或不再使用串行设备时，应将串行设备关闭，包括取消事件监视，将设备打开标志bOpen置为FALSE以使事件监视线程结束，清除发送/接收缓冲区和关闭设备句柄。

void CloseSynComm()

{

if(!bOpen) return

//结束事件监视线程

bOpen=FALSE

SetCommMask(hComDev,0)

//取消事件监视，此时监视线程中的WaitCommEvent将返回

WaitForSingleObject(hEvent,INFINITE)

//等待监视线程结束

CloseHandle(hEvent)//关闭事件句柄

//停止发送和接收数据，并清除发送和接收缓冲区

PurgeComm(hComDev,PURGE�TXABORT| PURGE�RXABORT|PURGE�TXCLEAR|PURGE�RXCLEAR)

//关闭设备句柄

CloseHandle(hComDev)

}

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