深入分析Visual C++进行串口通信编程的详解

利用Visual C＋＋在windows环境下设计异步串行通信程序可以使用不同的方法。一种方法可以使用windows系统提供的串行口API函数；另一种方法可以直接使用Microsoft公司提供的ActiveX控件MSCOMM.OCX。利用MSCOMM.OCX控件进行串行口程序设计相对比较简单，只要对该控件的属性、事件和方法进行设置和操作，就能完成简单的串行通信功能。而直接使用windows系统提供的串行口API函数则相对较为灵活。试验中，可根据自己的情况任意其中一种进行编程。以下针对如何使用windows系统提供的串行口API函数进行编程做简要介绍

在windows系统，串行口和其它通信设备都是作为文件进行处理的。串行口的打开、关闭、发送和接收所用的函数都与操作文件的函数相同。总体来说，利用Visual C＋＋进行异步串行通信程序设计通常可以分为4个大阶段，它们是串行口打开阶段、串行口状态值读取和属性设置阶段、串行数据的发送与接收阶段，以及串行口关闭阶段。

（1）打开串行口
在对串行口进行所有的操作之前，首先要将其打开。串行口的打开可以使用CreateFile函数，CreateFile函数将返回一个句柄，在随后与该串行口相关的各种操作中使用。与文件操作相同，在利用CreateFile打开串行口时，也可以将串行口指定为“读访问权限”、“写访问权限”或“读写访问权限”。


代码如下:

HANDLE CreateFile（
LPCTSTR  lpFileName
DWORD   dwDesiredAccess
DWORD   dwSharedMode
LPSECURITY_ATTRIBUTES  lpSecurityAttributes
DWORD   dwCreationDisposition
DWORD   dwFlagsAndAttributes
HANDLE   hTemplateFile
)；

在调用成功时，CreateFile返回打开文件的句柄，该句柄将在以后与该串口相关的各个调用函数中使用。如果调用失败，则CreateFile返回INVALID_HANDLE_VALUE。
（2）串行口的状态读取和属性设置
一旦将串口打开，就可以对该串口的属性进行设置。由于串口的属性非常复杂，因此通常采用读取该串口当前状态值，然后在此基础上进行修改的方法。
获取串行口当前状态


代码如下:

BOOL  GetCommState（
  HANDLE hFile
  LPDCB  lpDCB
）；

GetCommState函数的第一个参数hFile是由CreateFile函数返回指向已打开串行口的句柄。第二个参数指向设备控制块DCB。DCB是一个非常重要的数据结构，几乎所有的串行口属性和状态都存储在该结构的成员变量中。
对串口进行设置
windows系统利用SetCommState函数修改串行口的当前参数配置。SetCommState函数声明如下：


代码如下:

BOOL  SetCommState（
  HANDLE hFile
  LPDCB  lpDCB
）；

GetCommState函数的第一个参数hFile是由CreateFile函数返回指向已打开串行口的句柄。第二个参数指向设备控制块DCB。如果函数调用成功，则返回值为非0；若函数调用失败，则返回值为0。当应用程序仅仅需要修改一部分串行口的配置值时，可以通过GetCommState函数获得当前的DCB结构，然后更改参数，再调用SetCommState函数设置修改过的DCB来配置串行口。
为串口分配接收和发送缓冲区
当一个串行口打开时，可以为该串口分配一个发送缓冲区和一个接收缓冲区。串行口发送缓冲区和接收缓冲区的配置可以由函数SetupComm实现。如果不调用SetupComm，系统会为该串口分配默认的发送缓冲区和接收缓冲区。但是为了保证缓冲区的大小与实际需要的一致，最好调用该函数进行设置。SetupComm函数原型如下：


代码如下:

BOOL  SetupComm（
 HANDLE hFile
 DWORD dwInQueue
 DWORD dwOutQueue
）；

其中hFile是由CreateFile函数返回指向已打开串行口的句柄。参数dwInQueue和dwOutQueue分别指定应用程序推荐使用的接收缓冲区和发送缓冲区的大小。
清空接收和发送缓冲区
在进行串口所有的发送和接收数据操作之前，最好使用PurgeComm函数将串行口发送缓冲区和接收缓冲区中的数据清楚干净。PurgeComm函数原型如下：


代码如下:

BOOL  PurgeComm（
 HANDLE  hFile
 DWORD   dwFlages
）；

参数hFile是由CreateFile函数返回指向已打开串行口的句柄，参数dwFlags指明执行的动作。如果dwFlags为PURGE_TXCLEAR，则通知系统清空发送缓冲区；如果dwFlags为PURGE_RXCLEAR，则通知系统清空接收缓冲区；如果需要将发送缓冲区和接收缓冲区全部清空，可以把dwFlags设置为PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR。如果PurgeComm函数调用成功，则返回值为非0；若函数调用失败，则返回值为0。
（3）串行数据的发送和接收
与普通的文件操作相同，在对串行口进行操作时，通常利用ReadFile函数读取串行口收到的数据，利用WriteFile将需要发送的数据写如串行口。
串行数据的接收
利用ReadFile函数可以读取将串行口接收到的数据。ReadFile函数原型如下：


代码如下:

BOOL  ReadFile（
HANDLE  hFile
LPVIOD   lpBuffer
DWORD   nNumberOfBytesToRead
LPDWORD   lpNumberOfBytesRead
LPOVERLAPPED  lpOverlapped
）；

其中参数hFile指向已经打开的串行口句柄；lpBuffer指向一个读取数据缓冲区；nNumberOfBytesToRead指定要从串行设备中读取的字节数；lpNumberOfBytesRead指明实际从串行口中读出的字节数；lpOverlapped指向一个OVERLAPPED结构变量，该结构变量中包含一个同步事件。

通常如果调用成功，ReadFile返回非0值；否则返回值为0。但是对于接收操作在后台进行的串口来说，返回值为0不一定说明函数调用失败。此时可以调用GetLastError函数获取进一步的信息。如果GetLastError返回值为ERROR_IO_PENDING，则说明该读取串口的操作仍然处于后台等待状态，而非一个真正意义上的错误。
串行数据的发送
利用WriteFile函数可以向串行口写入数据。WriteFile函数原型如下：


代码如下:

BOOL  WriteFile（
HANDLE  hFile
LPVIOD   lpBuffer
DWORD   nNumberOfBytesToWrite
LPDWORD   lpNumberOfBytesWritten
LPOVERLAPPED  lpOverlapped
）；

其中参数hFile指向已经打开的串行口句柄；lpBuffer指向一个发送数据缓冲区；nNumberOfBytesToRead指定要从串行设备中发送的字节数；lpNumberOfBytesRead指明实际从串行口中发送的字节数；lpOverlapped指向一个OVERLAPPED结构变量，该结构变量中包含一个同步事件。

通常如果调用成功，WriteFile返回非0值；否则返回值为0。但是对于发送操作在后台进行的串口来说，返回值为0不一定说明函数调用失败。此时可以调用GetLastError函数获取进一步的信息。如果GetLastError返回值为ERROR_IO_PENDING，则说明该写入串口的操作仍然处于后台等待状态，而非一个真正意义上的错误。
（4）关闭串行口
在用完串行口后通常要将其关闭。如果忘记关闭，该串口会始终处于打开状态，其它的应用程序就不能打开或使用它。
关闭串口可以使用函数CloseHandle，其函数原型如下：


代码如下:

BOOL  CloseHandle（
HANDLE  hObject
）；

CloseHandle函数非常简单，其中hObject为该打开串口的句柄。如果该函数调用成功，则返回值为非0；否则返回值为0。