天天微頭條丨用VC6.0實現上位機串口通信

串口是常用的計算機與外部串行設備之間的數據傳輸通道，由于串行通信方便易行，所以應用廣泛。我們可以利用Windows API 提供的通信函數編寫出高可移植性的串行通信程序。本實例介紹在Visual C++6.0下如何利用Win32 API 實現串行通信程序。程序編譯運行后的界面效果如圖一所示：

一、實現方法在Win16中，可以利用OpenComm（）、CloseComm（）和WriteComm（）等函數打開、關閉和讀寫串口。但在Win32中，串口和其他通信設備均被作為文件處理，串口的打開、關閉和讀寫等操作所用的API函數與操作文件的函數相同。可通過CreateFile（）函數打開串口；通過CloseFile（）函數關閉串口；通過DCB結構、CommProp（）、GetCommProperties（）、SetCommProperties（）、GetCommState（）及SetCommState（）等函數設置串口狀態，通過函數ReadFile（）和WritFile（）等函數讀寫串口。下面來詳細介紹其實現原理。

對于串行通信設備，Win32 API支持同步和異步兩種I/O操作。同步操作方式的程序設計相對比較簡單，但I/O操作函數在I/O操作結束前不能返回，這將掛起調用線程，直到I/O操作結束。異步操作方式相對要復雜一些，但它可讓耗時的I/O操作在后臺進行，不會掛起調用線程，這在大數據量通信的情況下對改善調用線程的響應速度是相當有效的。異步操作方式特別適合同時對多個串行設備進行I/O操作和同時對一個串行設備進行讀/寫操作。

【資料圖】

串行設備的初始化

串行設備的初始化是利用CreateFile（）函數實現的。該函數獲得串行設備句柄并對其進行通信參數設置，包括設置輸出/接收緩沖區大小、超時控制和事件監視等。 例如下面的代碼實現了串口的初始化：

//串行設備句柄； HANDLE hComDev=0; //串口打開標志； BOOL bOpen=FALSE; //線程同步事件句柄； HANDLE hEvent=0; DCB dcb; COMMTIMEOUTS timeouts; //設備已打開 if(bOpen) return FALSE;　 //打開COM1 if((hComDev=CreateFile(“COM1”,GENERICREAD|GENERICWRITE,0,NULL,OPENEXISTING,FILEATTRIBUTENORMAL,NULL))==INVALIDHANDLEVALUE)

return FALSE; //設置超時控制 SetCommTimeouts(hComDev,＆timeouts); //設置接收緩沖區和輸出緩沖區的大小 SetupComm(hComDev,1024,512); //獲取缺省的DCB結構的值 GetCommState(hComDev,＆dcb); //設定波特率為9600 bps 　dcb.BaudRate=CBR9600; //設定無奇偶校驗 　dcb.fParity=NOPARITY; //設定數據位為8 　dcb.ByteSize=8; 　//設定一個停止位 　dcb.StopBits=ONESTOPBIT; //監視串口的錯誤和接收到字符兩種事件 　SetCommMask(hComDev,EVERR|EVRXCHAR); //設置串行設備控制參數 　SetCommState(hComDev,＆dcb); //設備已打開 　bOpen=TRUE; 　//創建人工重設、未發信號的事件 　hEvent=CreateEvent(NULL,FALSE,FALSE, “WatchEvent”); //創建一個事件監視線程來監視串口事件 　AfxBeginThread(CommWatchProc,pParam); }

在設置串口DCB結構的參數時，不必設置每一個值。首先讀出DCB缺省的參數設置，然后只修改必要的參數，其他參數都取缺省值。由于對串口進行的是同步I/O操作，所以除非指定進行監測的事件發生，否則WaitCommEvent（）函數不會返回。在串行設備初始化的最后要建立一個單獨的監視線程來監視串口事件，以免掛起當前調用線程,其中pParam可以是一個對事件進行處理的窗口類指針。

如果要進行異步I/O操作，打開設備句柄時，CreateFile的第6個參數應增加FILEFLAGOVERLAPPED 標志。

數據發送

數據發送利用WriteFile（）函數實現。對于同步I/O操作，它的最后一個參數可為NULL；而對異步I/O操作，它的最后一個參數必需是一個指向OVERLAPPED結構的指針，通過OVERLAPPED結構來獲得當前的操作狀態。

BOOL WriteComm(LPCVOID lpSndBuffer,DWORD dwBytesToWrite) {　//lpSndBuffer為發送數據緩沖區指針， 　dwBytesToWrite為將要發送的字節長度 　//設備已打開 　BOOL bWriteState; 　//實際發送的字節數 　DWORD dwBytesWritten; 　//設備未打開 　if(!bOpen) return FALSE; 　bWriteState=WriteFile(hComDev,lpSndBuffer,dwBytesToWrite,＆dwBytesWritten,NULL);　if(!bWriteState || dwBytesToWrite!=dwBytesWritten)

//發送失敗

return FALSE; 　else

//發送成功

return TRUE; }

數據接收

接收數據的任務由ReadFile函數完成。該函數從串口接收緩沖區中讀取數據，讀取數據前，先用ClearCommError函數獲得接收緩沖區中的字節數。接收數據時，同步和異步讀取的差別同發送數據是一樣的。

DWORD ReadComm(LPVOID lpInBuffer,DWORD dwBytesToRead) {　//lpInBuffer為接收數據的緩沖區指針， dwBytesToRead為準備讀取的數據長度（字節數） 　//串行設備狀態結構 　COMSTAT ComStat; 　DWORD dwBytesRead,dwErrorFlags;　 　//設備未打開 　if(!bOpen) return 0; 　//讀取串行設備的當前狀態 　ClearCommError(hComDev,＆dwErrorFlags,＆ComStat); 　//應該讀取的數據長度 　dwBytesRead=min(dwBytesToRead,ComStat.cbInQue); 　if(dwBytesRead>0)

//讀取數據

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

dwBytesRead=0; 　return dwBytesRead; }

事件監視線程

事件監視線程對串口事件進行監視，當監視的事件發生時，監視線程可將這個事件發送(SendMessage)或登記(PostMessage)到對事件進行處理的窗口類（由pParam指定）中。

UINT CommWatchProc(LPVOID pParam) {　DWORD dwEventMask=0; //發生的事件； 　while(bOpen) 　{

//等待監視的事件發生

WaitCommEvent(hComDev, ＆dwEventMask,NULL);

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

……//接收到字符事件后，可以將此消息登記到由pParam有指定的窗口類中進行處理

if(dwEventMask ＆ EVERR)==EVERROR)

……//發生錯誤時的處理 　} 　SetEvent(hEvent); 　//發信號，指示監視線程結束 　return 0; }

關閉串行設備

在整個應用程序結束或不再使用串行設備時，應將串行設備關閉，包括取消事件監視，將設備打開標志bOpen置為FALSE以使事件監視線程結束，清除發送/接收緩沖區和關閉設備句柄。

void CloseSynComm() { 　if(!bOpen) return; 　//結束事件監視線程 　bOpen=FALSE; 　SetCommMask(hComDev,0); 　//取消事件監視，此時監視線程中的WaitCommEvent將返回 　WaitForSingleObject(hEvent,INFINITE); 　//等待監視線程結束 　CloseHandle(hEvent); //關閉事件句柄 　//停止發送和接收數據，并清除發送和接收緩沖區 　PurgeComm(hComDev,PURGETXABORT| PURGERXABORT|PURGETXCLEAR|PURGERXCLEAR); 　//關閉設備句柄 　CloseHandle(hComDev); }

二、編程步驟1、 啟動Visual C++6.0，生成一個基于對話框的的應用程序，將該程序命名為“SerealCom”；

2、 按照圖一的界面設計對話框，具體設置參見代碼部分；

3、 使用Class Wizard為對話框的按鈕添加鼠標單擊消息響應函數；

4、 添加代碼，編譯運行程序。

1 #if !defined(_COMM_ACCESS_FUNCTIONS_AND_DATA)  2 #define _COMM_ACCESS_FUNCTIONS_AND_DATA  3 #if _MSC_VER > 1000  4 #pragma once  5 #endif // _MSC_VER > 1000  6 #define EVENTCHAR 0x0d  7 #define MAXBLOCKLENGTH 59  8   9 extern BYTE XwCom; 10 extern BYTE sCom1[5],sCom2[MAXBLOCKLENGTH+12]； 11 extern sCom3[MAXBLOCKLENGTH+12]; 12 extern BYTE opation; 13 extern short ComNum; 14  15 #define FC_DTRDSR 0x01 16 #define FC_RTSCTS 0x02 17 #define FC_XONXOFF 0x04 18 #define ASCII_BEL 0x07 19 #define ASCII_BS 0x08 20 #define ASCII_LF 0x0A 21 #define ASCII_CR 0x0D 22 #define ASCII_XON 0x11 23 #define ASCII_XOFF 0x13 24  25 class CComStatus 26 { 27 　public: 28

HANDLE m_hCom; 29

BYTE m_bComId; 30

BYTE m_bByteSize; 31

BYTE m_bStopBits; 32

BYTE m_bParity; 33

DWORD m_dwBaudRate; 34  35

//WORD m_fChEvt; 36  37

char m_bEvtChar; 38

DWORD m_fBinary; 39

BOOL m_bConnected; 40

BOOL m_fXonXoff; 41

BOOL m_bFlowCtrl; 42

OVERLAPPED m_rdos; 43

OVERLAPPED m_wtos; 44  45

//functions 46  47

CComStatus(); 48

CComStatus(BYTE bComId,BYTE bByteSize,BYTE bStopBits,BYTE bParity, 49

DWORD dwBaudRate,/*WORD fChEvt,*/char bEvtChar,DWORD fBinary); 50

BOOL OpenConnection(); 51

BOOL CloseConnection(); 52

BOOL SetupConnection(); 53

BOOL IsConnected(); 54 }; 55  56 UINT CommWatchProc( LPVOID lpData ); 57 BOOL WriteCommBlock( CComStatus& comDev, LPSTR lpByte , DWORD dwBytesToWrite); 58 int ReadCommBlock(CComStatus& comDev,LPSTR lpszBlock, int nMaxLength ); 59 int ReadCommBlockEx(CComStatus& comDev,LPSTR lpszBlock, int nMaxLength,DWORD dwTimeOut); 60 #endif 61  62 /// 63  64 #include "stdafx.h" 65 #include "com232.h" 66  67 BYTE XwCom=0x40; 68 BYTE sCom1[5],sCom2[MAXBLOCKLENGTH+12],sCom3[MAXBLOCKLENGTH+12]; 69 BYTE opation; 70 short ComNum; 71 CComStatus::CComStatus() 72 { 73 　m_hCom = NULL; 74 　m_bComId = (char)ComNum;//COM1 75 　m_bByteSize=8; 76 　m_bStopBits=ONESTOPBIT; 77 　m_bParity=NOPARITY; 78 　m_dwBaudRate=9600; 79 　m_bEvtChar=EVENTCHAR; 80 　m_fBinary=1; 81 　m_bConnected = FALSE; 82 　m_bFlowCtrl = FC_XONXOFF ; 83 　m_fXonXoff = FALSE; 84 } 85  86 CComStatus::CComStatus(BYTE bComId,BYTE bByteSize,BYTE bStopBits,BYTE bParity,DWORD dwBaudRate,/*WORD fChEvt,*/char bEvtChar,DWORD fBinary) 87 { 88 　m_hCom = NULL; 89 　m_bComId = bComId; 90 　m_bByteSize=bByteSize; 91 　m_bStopBits=bStopBits; 92 　m_bParity=bParity; 93 　m_dwBaudRate=dwBaudRate; 94 　m_bEvtChar=bEvtChar; 95 　m_fBinary=fBinary; 96 　m_bConnected = FALSE; 97 　m_bFlowCtrl = FC_XONXOFF ; 98 　m_fXonXoff = FALSE; 99 }100 101 BOOL CComStatus::OpenConnection()102 {103 　char csCom[10];104 　COMMTIMEOUTS CommTimeOuts ;105 　if((m_bComId < 0) || (m_bComId > 4))106

return FALSE;//從COM1到COM4107 　if(m_hCom)//if already open108 　return FALSE;109 110 　//OVERLAPPED包含異步I/O信息111 112 　m_rdos.Offset = 0;113 　m_rdos.OffsetHigh = 0;114 　m_rdos.hEvent = CreateEvent(NULL,TRUE,FALSE,NULL);115 　if(m_rdos.hEvent == NULL)116

return FALSE;117 　m_wtos.Offset = 0;118 　m_wtos.OffsetHigh = 0;119 　m_wtos.hEvent = CreateEvent(NULL,TRUE,FALSE,NULL);120 　if(m_wtos.hEvent == NULL)121 　{122

CloseHandle(m_rdos.hEvent);123

return FALSE;124 　}125 126 　wsprintf(csCom,"COM%d",m_bComId);127 128 　m_hCom = CreateFile(csCom,GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, 0,NULL, OPEN_EXISTING,ILE_ATTRIBUTE_NORMAL | FILE_FLAG_OVERLAPPED,NULL);129 130 　if(m_hCom == INVALID_HANDLE_VALUE) {131

//dwError = GetLastError();132

// handle error 133

return FALSE;134 　}135 　else136 　{137

SetCommMask( m_hCom, EV_RXCHAR ) ; // get any early notifications138

SetupComm( m_hCom, 4096, 4096 ) ; // setup device buffers139

// purge any information in the buffer140 141

PurgeComm( m_hCom, PURGE_TXABORT | PURGE_RXABORT |PURGE_TXCLEAR | PURGE_RXCLEAR ) ;142 143

// set up for overlapped I/O144 145

DWORD dwTemp = 1000 / (this->m_dwBaudRate / 8);146

CommTimeOuts.ReadIntervalTimeout = 0xFFFFFFFF ;147

CommTimeOuts.ReadTotalTimeoutMultiplier = 0;//((dwTemp > 0) ? dwTemp : 1);148

CommTimeOuts.ReadTotalTimeoutConstant = 1000 ;149 150

// CBR_9600 is approximately 1byte/ms. For our purposes, allow151

// double the expected time per character for a fudge factor.152 153

CommTimeOuts.WriteTotalTimeoutMultiplier =2*CBR_9600/this->m_dwBaudRate;//( npTTYInfo ) ;154

CommTimeOuts.WriteTotalTimeoutConstant = 0;//1000 ;155 156

SetCommTimeouts( m_hCom, &CommTimeOuts ) ;157 　}158 　if(!SetupConnection())159 　{160

CloseConnection();161

return FALSE;162 　}163 　EscapeCommFunction( m_hCom, SETDTR );164 　m_bConnected = TRUE;165 　return TRUE;166 }167 168 BOOL CComStatus::CloseConnection()169 {170 　if (NULL == m_hCom)171

return ( TRUE ) ;172 　// set connected flag to FALSE173 　m_bConnected = FALSE;174 　// disable event notification and wait for thread175 　// to halt176 　SetCommMask( m_hCom, 0 ) ;177 　EscapeCommFunction( m_hCom, CLRDTR ) ;178 　// purge any outstanding reads/writes and close device handle179 　PurgeComm( m_hCom, PURGE_TXABORT | PURGE_RXABORT | PURGE_TXCLEAR | PURGE_RXCLEAR ) ;180 　CloseHandle( m_hCom ) ;181 　m_hCom = NULL;182 183 　// change the selectable items in the menu184 185 　CloseHandle(m_rdos.hEvent);186 　CloseHandle(m_wtos.hEvent);187 　return ( TRUE ) ;188 }189 190 BOOL CComStatus::SetupConnection()191 {192 　BOOL fRetVal ;193 　BYTE bSet ;194 　DCB dcb ;195 　if(m_hCom == NULL)196

return FALSE; 197 　dcb.DCBlength = sizeof( DCB ) ;198 　GetCommState( m_hCom, & dcb ) ;199 　dcb.BaudRate = this->m_dwBaudRate;200 　dcb.ByteSize = this->m_bByteSize;201 　dcb.Parity = this->m_bParity;202 　dcb.StopBits = this->m_bStopBits ;203 　dcb.EvtChar = this->m_bEvtChar ;204 　// setup hardware flow control205 　bSet = (BYTE) ((m_bFlowCtrl & FC_DTRDSR) != 0) ;206 　dcb.fOutxDsrFlow = bSet ;207 　if (bSet)208

dcb.fDtrControl = DTR_CONTROL_HANDSHAKE ;209 　else210

dcb.fDtrControl = DTR_CONTROL_ENABLE ;211 　bSet = (BYTE) ((m_bFlowCtrl & FC_RTSCTS) != 0) ;212 　dcb.fOutxCtsFlow = bSet ;213 　if (bSet)214

dcb.fRtsControl = RTS_CONTROL_HANDSHAKE ;215 　else216

dcb.fRtsControl = RTS_CONTROL_ENABLE ;217 　// setup software flow control218 　bSet = (BYTE) ((m_bFlowCtrl & FC_XONXOFF) != 0) ;219 　dcb.fInX = dcb.fOutX = bSet ;220 　dcb.XonChar = ASCII_XON ;221 　char xon = ASCII_XON ;222 　dcb.XoffChar = ASCII_XOFF ;223 　char xoff = ASCII_XOFF ;224 　dcb.XonLim = 100 ;225 　dcb.XoffLim = 100 ;226 　// other various settings227 　dcb.fBinary = TRUE ;228 　dcb.fParity = TRUE ;229 　fRetVal = SetCommState( m_hCom, &dcb ) ;230 　return ( fRetVal ) ;231 } // end of SetupConnection()232 233 BOOL CComStatus::IsConnected()234 {235 　return m_bConnected;236 }237 238 UINT CommWatchProc( LPVOID lpData )239 {240 　DWORD dwEvtMask ;241 　//NPTTYINFO npTTYInfo = (NPTTYINFO) lpData ;242 　OVERLAPPED os ;243 　int nLength ;244 　//BYTE abIn[ MAXBLOCK + 1] ;245 246 　CComStatus * pCom = (CComStatus *)lpData;247 　memset( &os, 0, sizeof( OVERLAPPED ) ) ;248 　// create I/O event used for overlapped read249 250 　os.hEvent = CreateEvent( NULL, // no security251

TRUE, // explicit reset req252

FALSE, // initial event reset253

NULL ) ; // no name254 255 　if (os.hEvent == NULL)256 　{257

MessageBox( NULL, "Failed to create event for thread!", "TTY Error!",MB_ICONEXCLAMATION | MB_OK ) ;258

return ( FALSE ) ;259 　}260 　if (!SetCommMask( pCom->m_hCom, EV_RXCHAR ))261

return ( FALSE ) ;262 　char buf[256];263 　while ( pCom->m_bConnected )264 　{265

dwEvtMask = 0 ;266

WaitCommEvent( pCom->m_hCom, &dwEvtMask, NULL );267

if ((dwEvtMask & EV_RXCHAR) == EV_RXCHAR)268

{269

if ((nLength = ReadCommBlock( *pCom, (LPSTR) buf, 255 )))270

{271

//WriteTTYBlock( hTTYWnd, (LPSTR) abIn, nLength ) ;272

buf[nLength]="\0";273

AfxMessageBox(buf);274

}275

}276 　}277 　CloseHandle( os.hEvent ) ;278 　return( TRUE ) ;279 } // end of CommWatchProc()280 281 int ReadCommBlock(CComStatus& comDev,LPSTR lpszBlock, int nMaxLength )282 {283 　BOOL fReadStat ;284 　COMSTAT ComStat ;285 　DWORD dwErrorFlags;286 　DWORD dwLength;287 　DWORD dwError;288 289 　char szError[ 10 ] ;290 291 　// only try to read number of bytes in queue292 293 　ClearCommError( comDev.m_hCom, &dwErrorFlags, &ComStat ) ;294 　dwLength = min( (DWORD) nMaxLength, ComStat.cbInQue ) ;295 296 　if (dwLength > 0)297 　{298

fReadStat = ReadFile( comDev.m_hCom, lpszBlock,dwLength, &dwLength, & (comDev.m_rdos) ) ;299

if (!fReadStat)300

{301

if (GetLastError() == ERROR_IO_PENDING)302

{303

OutputDebugString("\n\rIO Pending");304

while(!GetOverlappedResult( comDev.m_hCom ,&(comDev.m_rdos), & dwLength, TRUE ))305

{306

dwError = GetLastError();307

if(dwError == ERROR_IO_INCOMPLETE)308

// normal result if not finished309

continue;310

else311

{312

// an error occurred, try to recover313

wsprintf( szError, "", dwError ) ;314

ClearCommError( comDev.m_hCom , &dwErrorFlags, &ComStat ) ;315

break;316

}317

}318

}319

else320

{321

// some other error occurred322

dwLength = 0 ;323

ClearCommError( comDev.m_hCom , &dwErrorFlags, &ComStat ) ;324

}325

}326 　}327 　return ( dwLength ) ;328 } // end of ReadCommBlock()329 330 int ReadCommBlockEx(CComStatus& comDev,LPSTR lpszBlock, int nMaxLength,DWORD dwTimeOut)331 {332 　LPSTR lpOffset=lpszBlock;333 　int nReadCount = 0;334 　char chBuf;335 　//time_t beginTime,endTime;336 　if(!comDev.m_hCom)337

return 0;338 　if(dwTimeOut <= 0)339

return 0;340 　MSG msg;341 　//time(&beginTime);342 　DWORD dwLastTick,dwNowTick,dwGoneTime;343 　dwGoneTime = 0;344 　dwLastTick = GetTickCount();345 　dwNowTick = dwLastTick;346 　// double diftime;347 　do348 　{349

if(PeekMessage(&msg,NULL,0,0,PM_REMOVE))350

{351

::TranslateMessage(&msg);352

::DispatchMessage(&msg);353

}354

if(ReadCommBlock(comDev,&chBuf,1) > 0)355

{356

//TRACE("----get a char----\n");357

*lpOffset = chBuf;358

lpOffset ++;359

nReadCount ++;360

}361

dwNowTick = GetTickCount();362

if(dwNowTick < dwLastTick)363

{364

dwLastTick = dwNowTick;365

}366 367

dwGoneTime = dwNowTick - dwLastTick;368 369

//TRACE("gon time = %lu\n",dwGoneTime);370 371 　}while((nReadCount < nMaxLength) && (dwGoneTime < dwTimeOut));372 　return (nReadCount);373 }//end ReadCommBlockEx374 375 BOOL WriteCommBlock( CComStatus& comDev, LPSTR lpByte , DWORD dwBytesToWrite)376 {377 　BOOL fWriteStat ;378 　DWORD dwBytesWritten ;379 　DWORD dwErrorFlags;380 　DWORD dwError;381 　DWORD dwBytesSent=0;382 　COMSTAT ComStat;383 384 　char szError[ 128 ] ;385 386 　fWriteStat = WriteFile( comDev.m_hCom , lpByte, dwBytesToWrite,&dwBytesWritten, &( comDev.m_wtos) ) ;387 　if (!fWriteStat)388 　{389

if(GetLastError() == ERROR_IO_PENDING)390

{391

while(!GetOverlappedResult( comDev.m_hCom,&(comDev.m_wtos), & dwBytesWritten, TRUE ))392

{393

dwError = GetLastError();394

if(dwError == ERROR_IO_INCOMPLETE)395

{396

// normal result if not finished397

dwBytesSent += dwBytesWritten;398

continue;399

}400

else401

{402

// an error occurred, try to recover403

wsprintf( szError, "", dwError ) ;404

ClearCommError( comDev.m_hCom, &dwErrorFlags, &ComStat ) ;405

break;406

}407

}408

dwBytesSent += dwBytesWritten;409

if( dwBytesSent != dwBytesToWrite )410

wsprintf(szError,"\nProbable Write Timeout: Total of %ld bytes sent", dwBytesSent);411

else412

wsprintf(szError,"\n%ld bytes written", dwBytesSent);413

OutputDebugString(szError);414

}415

else416

{417

// some other error occurred418

ClearCommError( comDev.m_hCom, &dwErrorFlags, &ComStat ) ;419

return ( FALSE );420

}421 　}422 　return ( TRUE ) ;423 } // end of WriteCommBlock()

四、小結 以上給出了用Win32 API設計串行通信的基本思路，在實際應用中，我們可以利用Win32 API設計出滿足各種需要的串行通信程序。

歡迎各位電子愛好者轉載。

PS原文出自http://soft.yesky.com/50/2214050_2.shtml