Question

如何用API函数实现WINDOWS下的串口写程

Answer 1

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操作方法，还提供了名目繁多的函数以支持对串行通讯的各种操作。常用函数及作用如表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）操作结果
PurgeComm 清空串口缓冲区,退出所有相关操作
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函数返回被操作的通信端口句柄，其调用方法如下：
HANDLE CreateFile (
LPCTSTR lpFileName, //指向文件名字符串的指针
DWORD dwDesireAccess， //操作模式
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操作其间，
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操作完成，
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，则指出读操作要立即返回已接收到的字符，即使未收到字符，
读操作也要返回。
ReadTotalTimeoutMultiplier：以毫秒为单位指定一个乘数，该乘数用来计算读操作的总限时时间。每个读操作的总限时时间等于读操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，用于计算读操作的总限时时间。每个操作的总限时时间等于ReadTotalTimeoutMultiplier成员乘以读操作所需字节数再加上该值的和。ReadTotalTimeoutMultiplier和ReadTotalTimeoutConstant成员的值为0表示读操作不使用限时时间。
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