vc串列埠通訊程式設計
(2009-07-08 13:48:40)
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教育分類：學習充電
win32串列埠程式設計**：韓耀旭）
在工業控制中，工控機（一般都基於windows平台）經常需要與智慧型儀表通過串列埠進行通訊。串列埠通訊方便易行，應用廣泛。
一般情況下，工控機和各智慧型儀表通過rs485匯流排進行通訊。rs485的通訊方式是半雙工的，只能由作為主節點的工控pc機依次輪詢網路上的各智慧型控制單元子節點。每次通訊都是由pc機通過串列埠向智慧型控制單元發布命令，智慧型控制單元在接收到正確的命令後作出應答。
在win32下，可以使用兩種程式設計方式實現串列埠通訊，其一是使用activex控制項，這種方法程式簡單，但欠靈活。其二是呼叫windows的api函式，這種方法可以清楚地掌握串列埠通訊的機制，並且自由靈活。本文我們只介紹api串列埠通訊部分。
串列埠的操作可以有兩種操作方式：同步操作方式和重疊操作方式（又稱為非同步操作方式）。同步操作時，api函式會阻塞直到操作完成以後才能返回（在多執行緒方式中，雖然不會阻塞主線程，但是仍然會阻塞監聽執行緒）；而重疊操作方式，api函式會立即返回，操作在後台進行，避免執行緒的阻塞。
無論那種操作方式，一般都通過四個步驟來完成：
（1）開啟串列埠
（2）配置串列埠
（3）讀寫串列埠
（4）關閉串列埠
（1）開啟串列埠
win32系統把檔案的概念進行了擴充套件。無論是檔案、通訊裝置、命名管道、郵件槽、磁碟、還是控制台，都是用api函式createfile來開啟或建立的。該函式的原型為：
handle createfile( lpctstr lpfilename, dword dwdesiredaccess, dword dwsharemode, lpsecurity_attributes lpsecurityattributes, dword dwcreationdistribution, dword dwflagsandattributes, handle htemplatefile);
lpfilename：將要開啟的串列埠邏輯名，如「com1」；
dwdesiredaccess：指定串列埠訪問的型別，可以是讀取、寫入或二者並列；
dwsharemode：指定共享屬性，由於串列埠不能共享，該引數必須置為0；
lpsecurityattributes：引用安全性屬性結構，預設值為null；
dwcreationdistribution：建立標誌，對串列埠操作該引數必須置為open_existing；
dwflagsandattributes：屬性描述，用於指定該串列埠是否進行非同步操作，該值為file_flag_overlapped，表示使用非同步的i/o；該值為0，表示同步i/o操作；
htemplatefile：對串列埠而言該引數必須置為null；
同步i/o方式開啟串列埠的示例**：
handle hcom; //全域性變數，串列埠控制代碼 hcom=createfile("com1",//com1口 generic_read|generic_write, //允許讀和寫 0, //獨佔方式 null, open_existing, //開啟而不是建立 0, //同步方式 null); if(hcom==(handle)-1) return true;
重疊i/o開啟串列埠的示例**：
handle hcom; //全域性變數，串列埠控制代碼 hcom =createfile("com1", //com1口 generic_read|generic_write, //允許讀和寫 0, //獨佔方式 null, open_existing, //開啟而不是建立 file_attribute_normal|file_flag_overlapped, //重疊方式 null); if(hcom ==invalid_handle_value) return true;
（2）、配置串列埠
在開啟通訊裝置控制代碼後，常常需要對串列埠進行一些初始化配置工作。這需要通過乙個dcb結構來進行。dcb結構包含了諸如波特率、資料位數、奇偶校驗和停止位數等資訊。
在查詢或配置串列埠的屬性時，都要用dcb結構來作為緩衝區。
一般用createfile開啟串列埠後，可以呼叫getcommstate函式來獲取串列埠的初始配置。要修改串列埠的配置，應該先修改dcb結構，然後再呼叫setcommstate函式設定串列埠。
dcb結構包含了串列埠的各項引數設定，下面僅介紹幾個該結構常用的變數：
typedef struct _dcb dcb; 檔案中定義了以上用到的常量。如下： #define noparity 0 #define oddparity 1 #define evenparity 2 #define onestopbit 0 #define one5stopbits 1 #define twostopbits 2 #define cbr_110 110 #define cbr_300 300 #define cbr_600 600 #define cbr_1200 1200 #define cbr_2400 2400 #define cbr_4800 4800 #define cbr_9600 9600 #define cbr_14400 14400 #define cbr_19200 19200 #define cbr_38400 38400 #define cbr_56000 56000 #define cbr_57600 57600 #define cbr_115200 115200 #define cbr_128000 128000 #define cbr_256000 256000
getcommstate函式可以獲得com口的裝置控制塊，從而獲得相關引數：
bool getcommstate( handle hfile, //標識通訊埠的控制代碼 lpdcb lpdcb //指向乙個裝置控制塊（dcb結構）的指標 ); setcommstate函式設定com口的裝置控制塊： bool setcommstate( handle hfile, lpdcb lpdcb );
除了在bcd中的設定外，程式一般還需要設定i/o緩衝區的大小和超時。windows用i/o緩衝區來暫存串列埠輸入和輸出的資料。如果通訊的速率較高，則應該設定較大的緩衝區。
呼叫setupcomm函式可以設定序列口的輸入和輸出緩衝區的大小。
bool setupcomm( handle hfile, // 通訊裝置的控制代碼 dword dwinqueue, // 輸入緩衝區的大小（位元組數） dword dwoutqueue // 輸出緩衝區的大小（位元組數） );
在用readfile和writefile讀寫序列口時，需要考慮超時問題。超時的作用是在指定的時間內沒有讀入或傳送指定數量的字元，readfile或writefile的操作仍然會結束。
要查詢當前的超時設定應呼叫getcommtimeouts函式，該函式會填充乙個commtimeouts結構。呼叫setcommtimeouts可以用某乙個commtimeouts結構的內容來設定超時。
讀寫串列埠的超時有兩種：間隔超時和總超時。間隔超時是指在接收時兩個字元之間的最大時延。
總超時是指讀寫操作總共花費的最大時間。寫操作只支援總超時，而讀操作兩種超時均支援。用commtimeouts結構可以規定讀寫操作的超時。
commtimeouts結構的定義為：
typedef struct _commtimeouts commtimeouts,*lpcommtimeouts;
commtimeouts結構的成員都以毫秒為單位。總超時的計算公式是：
總超時＝時間係數×要求讀/寫的字元數＋時間常量
例如，要讀入10個字元，那麼讀操作的總超時的計算公式為：
可以看出：間隔超時和總超時的設定是不相關的，這可以方便通訊程式靈活地設定各種超時。
如果所有寫超時引數均為0，那麼就不使用寫超時。如果readintervaltimeout為0，那麼就不使用讀間隔超時。如果readtotaltimeoutmultiplier 和 readtotaltimeoutconstant都為0，則不使用讀總超時。
如果讀間隔超時被設定成maxdword並且讀時間係數和讀時間常量都為0，那麼在讀一次輸入緩衝區的內容後讀操作就立即返回，而不管是否讀入了要求的字元。
在用重疊方式讀寫串列埠時，雖然readfile和writefile在完成操作以前就可能返回，但超時仍然是起作用的。在這種情況下，超時規定的是操作的完成時間，而不是readfile和writefile的返回時間。
配置串列埠的示例**：
setupcomm(hcom,1024,1024); //輸入緩衝區和輸出緩衝區的大小都是1024 commtimeouts timeouts; //設定讀超時 //設定寫超時 setcommtimeouts(hcom,&timeouts); //設定超時 dcb dcb; getcommstate(hcom,&dcb); //波特率為9600 //每個位元組有8位 //無奇偶校驗位 //兩個停止位 setcommstate(hcom,&dcb); purgecomm(hcom,purge_txclear|purge_rxclear);
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