怎样用vc实现pc机之间的串口通信

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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 ) ; 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; 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。 3.2 程序示例 串口初始化 if (!m_comm.GetPortOpen())m_comm.SetPortOpen(TURE); m_comm.SetSettings("4800,n,8,1"); m_comm.SetInputMode(0); m_comm.SetRthresHold(1); 接收数据 m_comm.SetInputLen(1); m_V1=V1.bstrval; 发送字符 m_comm.SetOutput(Colevariant ("Hello"); 3.3 注意 　　SetOutput方法可以传输文本数据或二进制数据。用SetOutput方法传输文本数据，必须定义一个包含一个字符串的Variant。 发送二进制数据，必须传递一个包含字节数组的Variant 到 Output 属性。正常情况下，如果发送一个 ANSI 字符串到应用程序， 可以以文本数据的形式发送。如果发送包含嵌入控制字符、Null 字符等的数据，要以二进制形式发送。此处望引起读者注意，笔 者曾经在此犯错。 4 VC++类CSerial 4.1 串行通信类CSerial简介 Cserial 是由MuMega Technologies公司提供的一个免费的VC++类，可方便地实现串行通信。以下为该类定义的说明部分。 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 串行通信类Cserial 成员函数简介 1. CSerial：：Cserial是类构造函数，不带参数，负责初始化所有类成员变量。 2. CSerial:: Open这个成员函数打开通信端口。带两个参数,第一个是埠号，有效值是1到4，第二个参数是波特率，返回一个布 尔量。 3. CSerial:: Close函数关闭通信端口。类析构函数调用这个函数，所以可不用显式调用这个函数。 4. CSerial:: SendData函数把数据从一个缓冲区写到串行端口。它所带的第一个参数是缓冲区指针，其中包含要被发送的资料； 这个函数返回已写到端口的实际字节数。 5. CSerial:: ReadDataWaiting函数返回等待在通信端口缓冲区中的数据，不带参数。 6. CSerial:: ReadData函数从端口接收缓冲区读入数据。第一个参数是void＊缓冲区指针，资料将被放入该缓冲区；第二个参 数是个整数值，给出缓冲区的大小。 4.3 应用VC类的一个实例 1. 固定式EBM气溶胶灭火系统简介 　　固定式EBM气溶胶灭火装置分区启动器是专为EBM灭火装置设计的自动控制设备。可与两线制感温、感烟探测器配套使用，当监 测部位发生火情时，探测器发出电信号给分区启动器，经逻辑判断后发出声、光报警，延时后自动启动EBM灭火装置。为了便于火灾 事故的事后分析，需对重要的火警事件和关键性操作进行记录，记录应能从PC机读出来；PC机能控制、协调整个系统的工作，这些 都涉及通信。本例中启动器采用RS-485通信接口，系统为主从式网络，PC机为上位机。具体的通信协议为： （1）下位机定时向上传送记录的事件； （2）应答发送，即PC机要得到最新事件记录，而传送时间未到时，PC机发送命令，下位机接收命令后，把最新记录传给上位机； （3）上位机发送其它命令如校时、启动、停止、手/自动等。 2. 通信程序设计 部分上位机程序 （1）发送命令字程序，代码如下 void CCommDlg::OnSend() { CSerial Serial; //构造串口类，初始化串行口 if (Serial.Open(2,9600)) //if-1 //打开串行口2，波特率为9600bps { static char szMessage[]="0"; //命令码(可定义各种命令码) int nBytesSent; int count=0; resend: nBytesSent=Serial.SendData(szMessage,strlen(szMessage)); //发送命令码 char rdMessage [20]; if (Serial.ReadDataWaiting()) //if-2 { Serial.ReadData(rdMessage,88); //rdMessage 定义接收字节存储区，为全局变量// if ((rdMessage[0]!=0x7f)&&(count<3)) { count++; goto resend } if(count>=3) MessageBox(“发送命令字失败”); } else //if-2 MessageBox("接收数据错误"); } else //if-1 MessageBox("串行口打开失败"); } 下位机通信程序： #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() { … TMOD=0×20; TH1=0×fd; TR1=0×01; ET1=0×00; ES=1; EA=1; buffer[0] = 0×ff; //数据特征码 buffer[1] = count+1; //数据长度 buffer[2] = year； //年 buffer[3] = month; //月 buffer[4] = date; //日 buffer[5] = hour; //时 buffer[6] = minute; //分 buffer[7] = second; //秒 buffer[8] = recordID; //事件号 for(po=0;po<count;po++) sum+=buffer[po]; buffer[9]=sum; //校验和 … } void send(void) interrupt 4 using 1 { int i; RI=0; EA=0; do { for(i=0;i<=count;i++) { SBUF=buffer[i]; //发送数据和校验和// while(TI==0); TI=0; } while(RI==0); RI=0; } while(SBUF!=0); //主机接收不正确，重新发送// EA=1; Return; } 5 应用总结 　　根据不同需要，选择合适的方法。我们选用的用VC++类实现的上位机和下位机的串行通信方法具有使用简单、编写程序方便的 特点。经过半年多应用于EBM灭火系统的情况来看，该方法实现的系统运行稳定可靠，是一种值得推广的简单易行的通信方法。