基于VC++的串口通信實(shí)現(xiàn)方法

竇萌萌

（鶴壁職業(yè)技術(shù)學(xué)院 河南 鶴壁 458030）

1 引言

這幾年伴隨時(shí)代的快速發(fā)展與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的提升，我國(guó)有關(guān)控制系統(tǒng)的應(yīng)用也越來(lái)越廣、規(guī)模逐步擴(kuò)大，這些系統(tǒng)所包含的功能模塊也日益增多。由此可知，控制系統(tǒng)中各組成模塊能夠進(jìn)行有效通信能夠直接影響到該系統(tǒng)工作的協(xié)調(diào)性與安全穩(wěn)定性。而控制系統(tǒng)各類通信方法中，串行通信是最安全可靠、最常應(yīng)用的一種方式，其具備靈活性、操作簡(jiǎn)單、具有更快的代碼執(zhí)行速度等優(yōu)點(diǎn)。

2 當(dāng)前技術(shù)實(shí)現(xiàn)串口通信的普通過(guò)程

當(dāng)前在項(xiàng)目實(shí)際設(shè)計(jì)中，獲得串口通信的過(guò)程如圖所示（圖1：當(dāng)前技術(shù)實(shí)現(xiàn)串口通信的普通過(guò)程），通常是以下幾步：

圖1 當(dāng)前技術(shù)實(shí)現(xiàn)串口通信的普通過(guò)程

（1）由上圖可知，首先我們需要根據(jù)有關(guān)協(xié)議初始化對(duì)應(yīng)的設(shè)置，然后將串行口進(jìn)一步打開(kāi)（即：向Windows傳達(dá)此串口需要該程序進(jìn)行應(yīng)用的指令），然后將此串口進(jìn)行封鎖，禁止其他程序來(lái)應(yīng)用。

（2）對(duì)該串口設(shè)置相應(yīng)的配置。

（3）借助該串口，在上面將有關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行往返傳輸，與此同時(shí)在實(shí)際傳輸?shù)臅r(shí)候?qū)Ω黜?xiàng)設(shè)置進(jìn)行校驗(yàn)。

（4）當(dāng)該串口使用完畢后，確定對(duì)其不再有需求就將其關(guān)閉、進(jìn)行串口釋放，讓其能夠?yàn)槠渌绦蛱峁?yīng)用服務(wù)。

3 基于VC++的串口通信3種常見(jiàn)實(shí)現(xiàn)方法

Microsoft Visual C++是一種很實(shí)用的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，為各大用戶人群提供了各種方法來(lái)有效控制其串口通信。這種開(kāi)發(fā)平臺(tái)不需要用戶熟悉其實(shí)際硬件原理，具有較強(qiáng)的可移植性以及適應(yīng)性。

3.1 借助MFC（微軟基礎(chǔ)類庫(kù)）來(lái)進(jìn)行編程從而達(dá)到串口通信目的

Win32系統(tǒng)進(jìn)一步擴(kuò)展了文件概念，從而使得文件、磁盤、設(shè)備以及相關(guān)管道都能夠當(dāng)作文件。因此我們可以借助MFC（Microsoft Foundation Classes）中的CFile類來(lái)操作有關(guān)串口。同時(shí)Win32系統(tǒng)里的I/O函數(shù)輸入輸出能夠?qū)崿F(xiàn)重疊式，從而進(jìn)一步增強(qiáng)了時(shí)效性。正常情況下利用Microsoft Foundation Classes來(lái)實(shí)現(xiàn)串口通信的主要編程步驟為以下幾步：

（1）在MainFrm.cpp中將相應(yīng)的全局變量進(jìn)行有效定義

HANDLEhCom;//該句柄用于將相關(guān)串口進(jìn)行打開(kāi)準(zhǔn)備

（2）將串口正式打開(kāi)

Windows通信從CreateFile（）函數(shù)開(kāi)始正式打開(kāi)相應(yīng)的串口，然后在CreateFile（）處對(duì)此串口的對(duì)應(yīng)屬性與設(shè)備進(jìn)行操作，同時(shí)反饋回某種句柄，其能夠在之后的通信過(guò)程中被應(yīng)用。

（3）將串口的各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置進(jìn)行初始化

在打開(kāi)對(duì)應(yīng)串口句柄函數(shù)之后，我們一般要初始化其各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置，如：停止位數(shù)、流控協(xié)議、波特率等等。相對(duì)常見(jiàn)的函數(shù)設(shè)置為以下幾種：

GetCommState（hCom，&dcb）：//該函數(shù)能夠設(shè)置此串口原本的參數(shù);

Create：//該函數(shù)能夠?qū)⒖丶?duì)象進(jìn)行創(chuàng)建并有效初始化;

SetInBufferSize：//該函數(shù)能夠設(shè)置串口接收緩存區(qū)的最高范圍;

SetOutBufferSize：//該函數(shù)能夠設(shè)置串口傳輸緩存區(qū)的最高范圍;

SetInputLen：//該函數(shù)能夠?qū)Υ舜诮邮諈^(qū)的信息長(zhǎng)度進(jìn)行設(shè)置;

SetPortOpen：//該函數(shù)能夠?qū)Υ谶M(jìn)行打開(kāi)以及關(guān)閉操作，若將其設(shè)置為TRUE即為打開(kāi)指令，若將其設(shè)置為FALSE即為關(guān)閉指令。

（4）對(duì)串口的API函數(shù)進(jìn)行讀寫操作

打開(kāi)對(duì)應(yīng)的串口之后，我們可以對(duì)此串口的API函數(shù)（Application Programming Interface）進(jìn)行讀寫等操作。

（5）串口的API函數(shù)進(jìn)行關(guān)閉

由于通信串口不屬于共享資源，因此當(dāng)串口被打開(kāi)使用完畢后一定要記得將其進(jìn)行關(guān)閉，若CreateFile（）函數(shù)返回?cái)?shù)據(jù)不是0，則意味著調(diào)用成功。

3.2 借助VB的MSComm有關(guān)控件來(lái)進(jìn)行編程從而達(dá)到串口通信目的

MSComm控件，其英文全稱為：Microsoft Communication Control。該控件是在Component Object Model的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出的一種事件驅(qū)動(dòng)通信接口，這種控件主要用于串口通信編程，編程人員不用花費(fèi)精力去掌握復(fù)雜的API函數(shù)，操作簡(jiǎn)便靈活，具有很好的穩(wěn)定性與高效性。

（1）MSComm控件所具備的功能與運(yùn)行原理

MSComm控件能夠有效運(yùn)行串行數(shù)據(jù)信息的接收以及發(fā)送功能，其即包含WindowsAPI系統(tǒng)中所有串行通信的函數(shù)功能，還能夠有效提供更全面的對(duì)象屬性，從而滿足各種用戶人群的編程需要。MSComm控件能夠有效屏蔽實(shí)際通信環(huán)節(jié)中的底層操作，有關(guān)用戶只要做好簡(jiǎn)單設(shè)置、對(duì)相關(guān)事件屬性進(jìn)行監(jiān)視，就能夠有效的進(jìn)行串口編程，從而與有關(guān)對(duì)象實(shí)現(xiàn)串行通信、信息交換，在這個(gè)過(guò)程中還能夠科學(xué)監(jiān)視可能存在的某些錯(cuò)誤與事件。

（2）MSComm控件實(shí)現(xiàn)通信的2種常見(jiàn)方式

①M(fèi)SComm控件借助事件驅(qū)動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)串口通信

事件驅(qū)動(dòng)能夠有效處理串行端口的有關(guān)交互作用，通常在事件驅(qū)動(dòng)進(jìn)行過(guò)程中根據(jù)其程序需要獲得通知（如：處于Request ToSend或者CarrierDetect線上時(shí)程序存在某個(gè)字符發(fā)生變化），這種情況下可以借助MSComm控件中的OnComm事件有效處理其對(duì)應(yīng)的通信事件。OnComm還能夠科學(xué)檢測(cè)其通信錯(cuò)誤，在實(shí)際編程中利用OnComm事件有關(guān)函數(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)所需的功能，這種方式具有較高可靠性與事實(shí)性，在日常工作中使用廣泛。

②MSComm控件借助查詢方式實(shí)現(xiàn)串口通信

這種方式具體是指：定時(shí)或者不定時(shí)的在實(shí)際用戶程序中對(duì)MSComm控件中的有關(guān)CommEvent屬性有沒(méi)有出現(xiàn)變化，從而做出相應(yīng)的措施。該方式本質(zhì)還是屬于事件驅(qū)動(dòng)，只不過(guò)在某種環(huán)境下查詢方式更簡(jiǎn)單快捷。如：當(dāng)處理器相對(duì)空閑或有關(guān)應(yīng)用程序相對(duì)偏小的情況下，更建議使用查詢方式。該方式具有較強(qiáng)的可控性與穩(wěn)定性，但需要注意的是其存在某種程度的時(shí)間間隔，當(dāng)有關(guān)數(shù)據(jù)信息變化相對(duì)較快的時(shí)候，若對(duì)每個(gè)串口進(jìn)行查詢有可能會(huì)導(dǎo)致信息流失。同時(shí)該方式有時(shí)還會(huì)占用較多的系統(tǒng)資源，因此適用于應(yīng)用程序短小且能夠自保持的情況。

③借助Visual C++運(yùn)行庫(kù)函數(shù)從而達(dá)到串口通信目的

VC++其英文全稱為：Microsoft Visual C++，借助其進(jìn)行通信編程其實(shí)是寫入以及讀出Universal Asynchronous Receiver/Transmitter內(nèi)部寄存器中有關(guān)內(nèi)容的操作，在實(shí)際進(jìn)行串行通信前，我們需要參考相關(guān)設(shè)備的各項(xiàng)參數(shù)，對(duì)雙方的串口通信方式進(jìn)行約定，如：設(shè)置停止位、奇偶位以及波特率。對(duì)數(shù)據(jù)信息的傳輸格式與Universal Asynchronous Receiver/Transmitter有關(guān)操作方式進(jìn)行確定。借助Microsoft Visual C++有關(guān)通信函數(shù)outp（）以及inp（）實(shí)現(xiàn)通信目的。

其次，我們也可以借助第三方的通信類來(lái)進(jìn)行串口通信的編寫，這種方式具有很簡(jiǎn)潔的接口，最后編寫出來(lái)的程序相對(duì)比較靈活，將其與Microsoft Visual C++進(jìn)行結(jié)合會(huì)得到更高的運(yùn)行效率。

4 結(jié)語(yǔ)

Microsoft Visual C++是一種很實(shí)用的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，為各大用戶人群提供了各種方法來(lái)有效控制其串口通信。這種開(kāi)發(fā)平臺(tái)不需要用戶熟悉其實(shí)際硬件原理，具有較強(qiáng)的可移植性以及適應(yīng)性。

本文基于VC++環(huán)境平臺(tái)，介紹了利用當(dāng)前主流技術(shù)實(shí)現(xiàn)串口通信的詳細(xì)過(guò)程，同時(shí)向讀者簡(jiǎn)單闡述了基于VC++的串口通信3種常見(jiàn)實(shí)現(xiàn)方法，如：借助MFC（微軟基礎(chǔ)類庫(kù)）來(lái)進(jìn)行編程是程序員使用最廣泛的實(shí)現(xiàn)方式，可以對(duì)不同種類的外部設(shè)備實(shí)現(xiàn)串口通信，但對(duì)硬件要求較高；借助Visual C++運(yùn)行庫(kù)函數(shù)則正好跟MFC方法相反，前者實(shí)現(xiàn)串口通信原理相對(duì)容易，對(duì)硬件要求不高，但此消彼長(zhǎng)，程序的靈活性和實(shí)用性會(huì)受到影響；而第3種實(shí)現(xiàn)方法，借助 VB的MSComm有關(guān)控件來(lái)進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)串口通信也比較容易實(shí)現(xiàn)，不需要程序員過(guò)于關(guān)注硬件內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)原理，但與MFC實(shí)現(xiàn)方法相比，靈活性等方面也差強(qiáng)人意。

總之，在實(shí)際工作中要具體問(wèn)題具體分析，結(jié)合實(shí)際需求，綜合考慮程序的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度等因素，有所取舍，適當(dāng)選擇，最終實(shí)現(xiàn)Win32系統(tǒng)的串口通信。