基于WINDOWSAPI的异步串口通信软件设计.docVIP

基于WINDOWS API的异步串口通信软件设计 摘 要: 串口是常用的计算机与外部串行设备之间的数据传输通道通信异步GetComSet三个类。串口配置模块完成对串口关键参数的设置，采集和发送模块中分别创建了单独的线程控制数据的收发，同时在采集模块中还创建了对端口的监视事件，负责对串口进行实时监测。软件的组成结构如图1所示： 图1 串口通信软件结构 2 串口配置模块 串口的本质功能是作为CPU和串行设备间的编码转换器。当数据从 CPU经过串行端口发送出去时，字节数据转换为串行的位。在接收数据时，串行的位被转换为字节数据。最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验异步异步异步I/O操作中解放出来，从而极大地提高了程序的运行效率。 为了使用异步m_Comm= CreateFile(m_sPort, GENERIC_READ, 0, NULL,OPEN_EXISTING, ILE_ATTRIBUTE_NORMAL|FILE_FLAG_OVERLAPPED, NULL); 然后在 ReadFile()时lpOverlapped参数一定不能为NULL，接着检查函数调用的返回值，调用GetLastError()，看是否返回ERROR_IO_PENDING。如是，最后调用GetOverlappedResult()返回异步操作(overlapped operation)的结果;WriteFile()的使用类似。异步OVERLAPPED当中，其定义为： typedef struct _OVERLAPPED { DWORD Internal; DWORD InternalHigh; DWORD Offset; DWORD OffsetHigh; HANDLE hEvent; } OVERLAPPED; 其中hEvent是读写事件当串口使用异步通讯时，函数返回时操作可能还没有完成，程序可以通过检查该事件得知是否读写完毕。当调用ReadFile, WriteFile 函数的时候，该成员会自动被置为无信号状态；当重叠操作完成后，该成员变量会自动被置为有信号状态。在查询或配置串口的属性时，都要用DCB结构来作为缓冲区。通过串口传输数据时，由于计算机之间处理速度或其他因素的影响，会造成丢失数据的现象数据流控制用于解决这个问题。通过控制发送数据的速度，确保数据不会出现丢失。数据流控制可以分为软件流控制（Xon/Xoff）和硬件流控制软件流控制使用特殊的字符作为启动或停止的标志。而硬件流控制通过使用硬件信号（CTR/RTS）来实现。串口通信中的硬件流控有两种，DTEdata terminal equipment即数据终端设备/DSR（Data Set Ready）方式和RTS请求发送，当数据终端准备好送出数据时，就发出有效的RTS信号）/CTS（Clear-To-Send protocol 的简写，是清除发送协议通常和RTS连在一起方式，这与DCB结构的初始化有关系，DCB结构中的OutxCtsFlow、 fOutxDsrFlow、fDsrSensitivity、fRtsControl、fDtrControl几个成员的初始值很关键，不同的值代表不同流控，也可以自己设置流控建议采用标准流行的流控方式SetCommState使配置生效[3,5]。本程序中对DCB的部分配置代码为： dcb. DCBlength = sizeof(DCB); dcb.fBinary=TRUE; dcb.BaudRate = m_anBaud; // 数据传输速率 dcb.ByteSize = m_anDataBits; // 每字节位数 dcb.fParity = TRUE; dcb.Parity=EVENPARITY;// 校验设置 dcb.StopBits=ONESTOPBIT; SetCommState(m_Comm, dcb);//把配置写入设备 COMMTIMEOUTS结构体是用进行超时设置的。在通信中，超时是个很重要的考虑因素，因为如果在数据接收过程中由于某种原因突然中断或停止，如果不采取超时控制机制，将会使得I/O线程被挂起或无限阻塞ReadFile和WriteFile读写串口时，需要考虑超时问题，如果在指定的时间内没有读出或写入指定数量的字符，那么ReadFile或WriteFile的操作就会结束，避免阻塞异步ReadFile和WriteFile在完成操作以前就可能返回，但超时仍然是起作用的。在这种情况下，超时规定的是操作的完成时间，而不是ReadFile和WriteFile的返回时间。本程序中对COMMTIMEOUTS的配置代码如下： comTimeOut.Rea