串口通讯

在WIN32下是不建议对端口进行操作的，在WIN32中所有的设备都被看成是文件，串行口也不例外也是作为文件来进行处理的。这是我的一份关于串口编程的读书笔记，对于使用VC进行编程的同行应该有一定的帮助。
1.打开串口：
在Window 95下串行口作为文件处理，使用文件操作对串行口进行处理。
使用CreateFile()打开串口，CreateFile()将返回串口的句柄。
HANDLE CreateFile(
LPCTSTR lpFileName, // pointer to name of the file
DWORD dwDesiredAccess, // access (read-write) mode
DWORD dwShareMode, // share mode
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes, // pointer to security attributes
DWORD dwCreationDistribution, // how to create
DWORD dwFlagsAndAttributes, // file attributes
HANDLE hTemplateFile // handle to file with attributes to copy
);
lpFileName: 指明串口制备，例：COM1，COM2
dwDesiredAccess: 指明串口存取方式，例：GENERIC_READ|GENERIC_WRITE
dwShareMode: 指明串口共享方式
lpSecurityAttributes: 指明串口的安全属性结构,NULL为缺省安全属性
dwCreateionDistribution: 必须为OPEN_EXISTIN
dwFlagAndAttributes: 对串口唯一有意义的是FILE_FLAG_OVERLAPPED
hTemplateFile: 必须为NULL

2.关闭串口：
CloseHandle(hCommDev);

3.设置缓冲区长度：
BOOL SetupComm(
HANDLE hFile, // handle of communications device
DWORD dwInQueue, // size of input buffer
DWORD dwOutQueue // size of output buffer
);

4.COMMPROP结构：
可使用GetCommProperties()取得COMMPROP结构，COMMPROP结构中记载了系统支持的各项设置。
typedef struct _COMMPROP { // cmmp
WORD wPacketLength; // packet size, in bytes
WORD wPacketVersion; // packet version
DWORD dwServiceMask; // services implemented
DWORD dwReserved1; // reserved
DWORD dwMaxTxQueue; // max Tx bufsize, in bytes
DWORD dwMaxRxQueue; // max Rx bufsize, in bytes
DWORD dwMaxBaud; // max baud rate, in bps
DWORD dwProvSubType; // specific provider type
DWORD dwProvCapabilities; // capabilities supported
DWORD dwSettableParams; // changeable parameters
DWORD dwSettableBaud; // allowable baud rates
WORD wSettableData; // allowable byte sizes
WORD wSettableStopParity; // stop bits/parity allowed
DWORD dwCurrentTxQueue; // Tx buffer size, in bytes
DWORD dwCurrentRxQueue; // Rx buffer size, in bytes
DWORD dwProvSpec1; // provider-specific data
DWORD dwProvSpec2; // provider-specific data
WCHAR wcProvChar[1]; // provider-specific data
} COMMPROP;

dwMaxBaud：
BAUD_075 75 bps
BAUD_110 110 bps
BAUD_134_5 134.5 bps
BAUD_150 150 bps
BAUD_300 300 bps
BAUD_600 600 bps
BAUD_1200 1200 bps
BAUD_1800 1800 bps
BAUD_2400 2400 bps
BAUD_4800 4800 bps
BAUD_7200 7200 bps
BAUD_9600 9600 bps
BAUD_14400 14400 bps
BAUD_19200 19200 bps
BAUD_38400 38400 bps
BAUD_56K 56K bps
BAUD_57600 57600 bps
BAUD_115200 115200 bps
BAUD_128K 128K bps
BAUD_USER Programmable baud rates available

dwProvSubType：
PST_FAX 传真设备
PST_LAT LAT协议
PST_MODEM 调制解调器设备
PST_NETWORK_BRIDGE 未指定的网桥
PST_PARALLELPORT 并口
PST_RS232 RS-232口
PST_RS422 RS-422口
PST_RS423 RS-432口
PST_RS449 RS-449口
PST_SCANNER 扫描仪设备
PST_TCPIP_TELNET TCP/IP Telnet协议
PST_UNSPECIFIED 未指定
PST_X25 X.25标准

dwProvCapabilities
PCF_16BITMODE 支持特殊的16位模式
PCF_DTRDSR 支持DTR(数据终端就绪)/DSR(数据设备就绪)
PCF_INTTIMEOUTS 支持区间超时
PCF_PARITY_CHECK 支持奇偶校验
PCF_RLSD 支持RLSD(接收线信号检测)
PCF_RTSCTS 支持RTS(请求发送)/CTS(清除发送)
PCF_SETXCHAR 支持可设置的XON/XOFF
PCF_SPECIALCHARS 支持特殊字符
PCF_TOTALTIMEOUTS 支持总(占用时间)超时
PCF_XONXOFF 支持XON/XOFF流控制
标准RS-232和WINDOW支持除PCF_16BITMODE和PCF_SPECIALCHAR外的所有功能

dwSettableParams
SP_BAUD 可配置波特率
SP_DATABITS 可配置数据位个数
SP_HANDSHAKING 可配置握手(流控制)
SP_PARITY 可配置奇偶校验模式
SP_PARITY_CHECK 可配置奇偶校验允许/禁止
SP_RLSD 可配置RLSD(接收信号检测)
SP_STOPBITS 可配置停止位个数
标准RS-232和WINDOW支持以上所有功能

wSettableData
DATABITS_5 5个数据位
DATABITS_6 6个数据位
DATABITS_7 7个数据位
DATABITS_8 8个数据位
DATABITS_16 16个数据位
DATABITS_16X 通过串行硬件线路的特殊宽度路径
WINDOWS 95支持16的所有设置

5.DCB结构：
typedef struct _DCB {// dcb
DWORD DCBlength; // sizeof(DCB)
DWORD BaudRate; // current baud rate
指定当前的波特率
DWORD fBinary: 1; // binary mode, no EOF check
指定是否允许二进制模式，
WINDOWS 95中必须为TRUE
DWORD fParity: 1; // enable parity checking
指定奇偶校验是否允许
DWORD fOutxCtsFlow:1; // CTS output flow control
指定CTS是否用于检测发送控制。
当为TRUE是CTS为OFF，发送将被挂起。
DWORD fOutxDsrFlow:1; // DSR output flow control
指定CTS是否用于检测发送控制。
当为TRUE是CTS为OFF，发送将被挂起。
DWORD fDtrControl:2; // DTR flow control type
DTR_CONTROL_DISABLE值将DTR置为OFF,
DTR_CONTROL_ENABLE值将DTR置为ON,
DTR_CONTROL_HANDSHAKE允许DTR"握手"
DWORD fDsrSensitivity:1; // DSR sensitivity
当该值为TRUE时DSR为OFF时接收的字节被忽略
DWORD fTXContinueOnXoff:1; // XOFF continues Tx
指定当接收缓冲区已满,并且驱动程序已经发
送出XoffChar字符时发送是否停止。
TRUE时，在接收缓冲区接收到缓冲区已满的字
节XoffLim且驱动程序已经发送出XoffChar字符中
止接收字节之后，发送继续进行。
FALSE时，在接收缓冲区接收到代表缓冲区已空
的字节XonChar且驱动程序已经发送出恢复发送
的XonChar之后，发送继续进行。
DWORD fOutX: 1; // XON/XOFF out flow control
TRUE时，接收到XoffChar之后便停止发送
接收到XonChar之后将重新开始
DWORD fInX: 1; // XON/XOFF in flow control
TRUE时，接收缓冲区接收到代表缓冲区满的
XoffLim之后，XoffChar发送出去
接收缓冲区接收到代表缓冲区空的
XonLim之后，XonChar发送出
去
DWORD fErrorChar: 1; // enable error replacement
该值为TRUE且fParity为TRUE时，用ErrorChar
成员指定的字符代替奇偶校验错误的接收字
符
DWORD fNull: 1; // enable null stripping
TRUE时，接收时去掉空（0值）字节
DWORD fRtsControl:2; // RTS flow control
RTS_CONTROL_DISABLE时,RTS置为OFF
RTS_CONTROL_ENABLE时, RTS置为ON
RTS_CONTROL_HANDSHAKE时,
当接收缓冲区小于半满时RTS为ON
当接收缓冲区超过四分之三满时RTS为OFF
RTS_CONTROL_TOGGLE时,
当接收缓冲区仍有剩余字节时RTS为ON
否则缺省为OFF
DWORD fAbortOnError:1; // abort reads/writes on error
TRUE时,有错误发生时中止读和写操作
DWORD fDummy2:17; // reserved
未使用
WORD wReserved; // not currently used
未使用,必须为0
WORD XonLim; // transmit XON threshold
指定在XON字符发送这前接收缓冲区中可允许
的最小字节数
WORD XoffLim; // transmit XOFF threshold
指定在XOFF字符发送这前接收缓冲区中可允许
的最小字节数
BYTE ByteSize; // number of bits/byte, 4-8
指定端口当前使用的数据位
BYTE Parity; // 0-4=no,odd,even,mark,space
指定端口当前使用的奇偶校验方法,可能为:
EVENPARITY,MARKPARITY,NOPARITY,ODDPARITY
BYTE StopBits; // 0,1,2 = 1, 1.5, 2
指定端口当前使用的停止位数,可能为:
ONESTOPBIT,ONE5STOPBITS,TWOSTOPBITS
char XonChar; // Tx and Rx XON character
指定用于发送和接收字符XON的值
char XoffChar; // Tx and Rx XOFF character
指定用于发送和接收字符XOFF值
char ErrorChar; // error replacement character
本字符用来代替接收到的奇偶校验发生错误时
的值
char EofChar; // end of input character
当没有使用二进制模式时,本字符可用来指示
数据的结束
char EvtChar; // received event character
当接收到此字符时,会产生一个事件
WORD wReserved1; // reserved; do not use
未使用
} DCB;

6.改变端口设置
使用如下的两个方法
BOOL GetCommState(hComm,&dcb);
BOOL SetCommState(hComm,&dcb);

7,改变普通设置
BuildCommDCB(szSettings,&DCB);
szSettings的格式:baud parity data stop
例: "baud=96 parity=n data=8 stop=1"
简写:"96,N,8,1"
szSettings 的有效值
baud:
11 or 110 = 110 bps
15 or 150 = 150 bps
30 or 300 = 300 bps
60 or 600 = 600 bps
12 or 1200 = 1200 bps
24 or 2400 = 2400 bps
48 or 4800 = 4800 bps
96 or 9600 = 9600 bps
19 or 19200= 19200bps
parity:
n=none
e=even
o=odd
m=mark
s=space
data:
5,6,7,8
StopBit
1,1.5,2

8.COMMCONFIG结构：
typedef struct _COMM_CONFIG {
DWORD dwSize;
WORD wVersion;
WORD wReserved;
DCB dcb;
DWORD dwProviderSubType;
DWORD dwProviderOffset;
DWORD dwProviderSize;
WCHAR wcProviderData[1];
} COMMCONFIG, *LPCOMMCONFIG;
可方便的使用BOOL CommConfigDialog(
LPTSTR lpszName,
HWND hWnd,
LPCOMMCONFIG lpCC);
来设置串行口。

9.超时设置:
可通过COMMTIMEOUTS结构设置超时,
typedef struct _COMMTIMEOUTS {
DWORD ReadIntervalTimeout;
DWORD ReadTotalTimeoutMultiplier;
DWORD ReadTotalTimeoutConstant;
DWORD WriteTotalTimeoutMultiplier;
DWORD WriteTotalTimeoutConstant;
} COMMTIMEOUTS,*LPCOMMTIMEOUTS;
区间超时:(仅对从端口中读取数据有用)它指定在读取两个字符之间要经历的时间
总超时: 当读或写特定的字节数需要的总时间超过某一阈值时,超时触发.
超时公式:
ReadTotalTimeout = (ReadTotalTimeoutMultiplier * bytes_to_read)
+ ReadToTaltimeoutConstant
WriteTotalTimeout = (WriteTotalTimeoutMuliplier * bytes_to_write)
+ WritetoTotalTimeoutConstant
NOTE:在设置超时时参数0为无限等待，既无超时
参数MAXDWORD为立即返回
超时设置：
GetCommTimeouts(hComm,&timeouts);
SetCommTimeouts(hComm,&timeouts);

10.查询方式读写数据
例程：
COMMTIMEOUTS to;
DWORD ReadThread(LPDWORD lpdwParam)
{
BYTE inbuff[100];
DWORD nBytesRead;
if(!(cp.dwProvCapabilities&PCF_INTTIMEOUTS))
return 1L;
memset(&to,0,sizeof(to));
to.ReadIntervalTimeout = MAXDWORD;
SetCommTimeouts(hComm,&to);
while(bReading)
{
if(!ReadFile(hComm,inbuff,100,&nBytesRead,NULL))
locProcessCommError(GetLastError());
else
if(nBytesRead)
locProcessBytes(inbuff,nBytesRead);
}
PurgeComm(hComm,PURGE_RXCLEAR);
return 0L;
}

NOTE:
PurgeComm()是一个清除函数，它可以中止任何未决的后台读或写，并且
可以冲掉I/O缓冲区.
BOOL PurgeComm(HANDLE hFile,DWORD dwFlags);
dwFlages的有效值：
PURGE_TXABORT: 中止后台写操作
PRUGE_RXABORT: 中止后台读操作
PRUGE_TXCLEAR: 清除发送缓冲区
PRUGE_RXCLEAR: 清除接收缓冲区
技巧:
可通过ClearCommError()来确定接收缓区中处于等待的字节数。
BOOL ClearCommError(
HANDLE hFile, // handle to communications device
LPDWORD lpErrors, // pointer to variable to receive error codes
LPCOMSTAT lpStat // pointer to buffer for communications status
);
ClearCommError()将返回一个COMSTAT结构：
typedef struct _COMSTAT { // cst
DWORD fCtsHold : 1; // Tx waiting for CTS signal
DWORD fDsrHold : 1; // Tx waiting for DSR signal
DWORD fRlsdHold : 1; // Tx waiting for RLSD signal
DWORD fXoffHold : 1; // Tx waiting, XOFF char rec`d
DWORD fXoffSent : 1; // Tx waiting, XOFF char sent
DWORD fEof : 1; // EOF character sent
DWORD fTxim : 1; // character waiting for Tx
DWORD fReserved : 25; // reserved
DWORD cbInQue; // bytes in input buffer
DWORD cbOutQue; // bytes in output buffer
} COMSTAT, *LPCOMSTAT;
其中的cbInQue和cbOutQue中即为缓冲区字节。

11.同步I/O读写数据
COMMTIOMOUTS to;
DWORD ReadThread(LPDWORD lpdwParam)
{
BYTE inbuff[100];
DWORD nByteRead,dwErrorMask,nToRead;
COMSTAT comstat;
if(!cp.dwProvCapabilities&PCF_TOTALTIMEOUTS)
return 1L;
memset(&to,0,sizeof(to));
to.ReadTotalTimeoutMultiplier = 5;
to.ReadTotalTimeoutConstant = 50;
SetCommTimeouts(hComm,&to);
while(bReading)
{
ClearCommError(hComm,&dwErrorMask,&comstat);
if(dwErrorMask)
locProcessCommError(dwErrorMask);
if(comstat.cbInQue >100)
nToRead = 100;
else
nToRead = comstat.cbInQue;
if(nToRead == 0)
continue;
if(!ReadFile(hComm,inbuff,nToRead,&nBytesRead,NULL))
locProcessCommError(GetLastError());
else
if(nBytesRead)
locProcessBytes(inbuff,nBytesRead);
}
return 0L;
}

12.异步I/O读写数据
当CreateFile()中的fdwAttrsAndFlags参数为FILE_FLAG_OVERLAPPEN时,
端口是为异步I/O打开的,此时可以在ReadFile的最后一个参数中指定一个
OVERLAPPED结构，使数据的读操作在后台进行。WINDOWS 95包括了异步
I/O的许多变种。
typedef struct _OVERLAPPED {
DWORD Internal;
DWORD InternalHigh;
DWORD Offset;
DWORD OffsetHigh;
HANDLE hEvent;
} OVERLAPPED;
对于串行口仅hEvent成员有效，其于成员必须为0。
例程：
COMMTIMEOUTS to;
...
DWORD ReadThread((LPDWORD lpdwParam)
{
BYTE inbuff[100];
DWORD nRytesRead,endtime,lrc;
static OVERLAPPED o;
if(!cp.dwProvCapabilities & PCF_TOTALTIMEOUTS)
return 1L;
memset(&to,0,sizeof(to));
to.ReadTotalTimeoutMultiplier = 5;
to.ReadTotalTimeoutConstant = 1000;
SetCommTimeouts(hComm,&to);
o.hEvent = CreateEvent(NULL,TRUE,FALSE,NULL);
while(bReading)
{
if(!ReadFile(hComm,inbuff,10,&nBytesRead,&o))
{
nBytesRead = 0;
if(lrc=GetLastError() == ERROR_IO_PENDING)
{
endtime = GetTickCount() + 1000;
while(!GetOverlappedResult(hComm,&o,&nBytesRead,FALSE))
if(GetTickCount() > endtime) break;
}
if(nBytesRead) locProcessBytes(inbuff,nBytesRead);
}
else
{
if(nBytesRead) locProcessBytes(inbuff,nBytesRead);
ResetEvent(o.hEvent);
}
}
PurgeComm(hComm,PURGE_RXCLEAR);
return 0L;
}

这一例程是对一开始读缓冲区就读到所需的字节时的处理：
while(bReading)
{
if(!ReadFile(hComm,inbuff,10,&nBytesRead,&o))
{
if((lrc=GetLastError()) ==ERROR_IO_PENDING)
{
if(GetOverlappedResult(hComm,&o,&nBytesRead,TRUE))
{
if(nBytesRead)
locProcessBytesa(inbuff,nBytesRead);
}
else
locProcessCommError(GetLastError());
}
else
locProcessCommError(GetLastError));
}
else
if(nBytesRead) locProcessBytes(inbuff,nBytesRead);
ResetEvent(o.hEvent);
}
13.事件驱I/O读写：
GetCommMask(hComm,&dwMask)
Windows 95报告给应用程序的事件由此方法返回。
SetCommMasl(hComm,&dwMask)
添加或修改Windows 95所报告的事件列表。
事件掩码如下：
EV_BREAK 检测到输入为止
EV_CTS CTS(清除发送)信号改变状态
EV_DSR DSR(数据设置就绪)信号改变状态
EV_ERR 发生了线路状态错误.
线路状态错误为:
CE_FRAME(帧错误)
CE_OVERRUN(接收缓冲区超限)
CE_RXPARITY(奇偶校验错误)
EV_RING 检测到振铃
EV_RLSD RLSD(接收线路信号检测)信号改变状态
EV_EXCHAR 接收到一个字符,并放入输入缓冲区
EV_RXFLAG 接收到事件字符(DCB成员的EvtChar成员),度放入输入缓冲区
EV_TXEMPTY 输出缓冲区中最后一个字符发送出去
在用SetCommMask指定了有用的事件后,应用程序可调用WaitCommEvent()来等
待事件发生.
BOOL WaitCommEvent(
HANDLE hFile, // handle of communications device
LPDWORD lpEvtMask, // address of variable for event that occurred
LPOVERLAPPED lpOverlapped, // address of overlapped structure
);
此方法可以以同步或异步方式操作
例程:
COMMTIMEOUTS to;
...
DWORD ReadTherad(LPDWORD lpdwParam)
{
BYTE binbuff[100];
DWORD nBytesRead,dwEvent,dwError;
COMSTAT cs;
SetCommMask(hComm,EV_RXHAR);
while(bReading)
{
if(WaitCommEvent(hComm,&dwEvent,NULL))
{
ClearCommError(hComm,&dwError,&cs);
if((dwEvent&EV_RXCHAR)&&cs.cbInQue)
{
if(!ReadFile(hComm,inbuff,cs.cbInQue,&nBytesRead,NULL)
locProcessCommError(GetLastError());
}
else
{
if(nByteRead)
locProcessBytes(inbuff,nBytesRead);
}
else
locProcessCommError(GetLastError());
}
PurgeComm(hComm,PURGE_RXCLEAR);
return 0L;
}
NOTE: SetCommMask(hComm,0)可使WaitCommEvent()中止.

可使用GetCommmodemStatus()方法,例程:
if(cp.dwProvCapabilities&PCF_RTSCTS)
{
SetCommMask(hComm,EV_CTS);
WaitCommEvent(hComm,&dwMask,NULL);
if(dwMask&EV_CTS)
{
GetCommModemStatus(hComm,&dwStatus)
if(dwStatus&MS_CTS_ON) /* CTS stransition OFF-ON */
else /* CTS stransition ON-OFF */
}
}
MS_CTS_ON CTS为ON
MS_DSR_ON DSR为ON
MS_RING_ON RING为ON
MS_ELSD_ON RLSD为ON

14.错误
当发生错误时应用方法ClearCommError(hComm,&dwErrorMask,&constat)
得到错误掩码。
CE_BREAK 中止条件
CE_FRAME 帧错误
CW_IOE 一般I/O错误,常伴有更为详细的错误标志
CE_MODE 不支持请求的模式
CE_OVERRUN 缓冲区超限下一个字符将丢失
CE_RXOVER 接收缓冲区超限
CE_RXPARITY 奇偶校验错误
CE_TXFULL 发送缓冲区满
CE_DNS 没有选择并行设备
CE_PTO 并行设备发生超时
CE_OOP 并行设备缺纸

15.控制命令
EscapeCommFunction()可将硬件信号置ON或OFF，模拟XON或XOFF
BOOL EscapeCommFunction(
HANDLE hFile, // handle to communications device
DWORD dwFunc // extended function to perform
);
dwFunc的有效值（可用‘|’同时使用多个值）
CLRDTR DTR置OFF
CLRRTS RTS置OFF
SETDTR STR置ON
SETRTS TRS置ON
SETXOFF 模拟XOFF字符的接收
SETXON 模拟XON字符的接收
SETBREAK 在发送中产生一个中止
CLRBREAK 在发送中清除中止　

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