串口编程实现单片机和PC的通讯

进来要用串口编程实现单片机和PC的通讯，现在网上收录了一些编程的例子作为备查。


串口API通信函数编程

16位串口应用程序中，使用的16位的WindowsAPI通信函数:
①OpenComm()打开串口资源，并指定输入、输出缓冲区的大小（以字节计）
　　CloseComm()关闭串口;
例：intidComDev;
idComDev=OpenComm("COM1",1024,128);
CloseComm(idComDev);
②BuildCommDCB()、setCommState()填写设备控制块DCB，然后对已打开的串口进行参数配置;
例：DCBdcb;
BuildCommDCB("COM1:2400,n,8,1",&dcb);
SetCommState(&dcb);
③ReadComm、WriteComm()对串口进行读写操作，即数据的接收和发送.
例：char*m_pRecieve;intcount;
ReadComm(idComDev,m_pRecieve,count);
Charwr[30];intcount2;
WriteComm(idComDev,wr,count2);
16位下的串口通信程序最大的特点就在于：串口等外部设备的操作有自己特有的API函数；而32位程序则把串口操作（以及并口等）和文件操作统一起来了，使用类似的操作。

在MFC下的32位串口应用程序
32位下串口通信程序可以用两种方法实现：利用ActiveX控件；使用API通信函数。
使用ActiveX控件，程序实现非常简单，结构清晰，缺点是欠灵活；使用API通信函数的优缺点则基本上相反。

使用ActiveX控件：
VC++6.0提供的MSComm控件通过串行端口发送和接收数据，为应用程序提供串行通信功能。使用非常方便，但可惜的是，很少有介绍MSComm控件的资料。
　　
⑴．在当前的Workspace中插入MSComm控件。
Project菜单------>AddtoProject---->ComponentsandControls----->Registered
ActiveXControls--->选择Components:MicrosoftCommunicationsControl,
version6.0插入到当前的Workspace中。
结果添加了类CMSComm(及相应文件：mscomm.h和mscomm.cpp)。
　　
⑵．在MainFrm.h中加入MSComm控件。
protected:
CMSCommm_ComPort;
在Mainfrm.cpp::OnCreare()中：
DWORDstyle=WS_VISIBLE|WS_CHILD;
if(!m_ComPort.Create(NULL,style,CRect(0,0,0,0),this,ID_COMMCTRL)){
TRACE0("FailedtocreateOLECommunicationsControl");
return-1;　　//failtocreate
}
　
⑶.初始化串口
m_ComPort.SetCommPort(1);　　//选择COM?
m_ComPort.SetInBufferSize(1024);//设置输入缓冲区的大小，Bytes
m_ComPort.SetOutBufferSize(512);//设置输入缓冲区的大小，Bytes//
if(!m_ComPort.GetPortOpen())//打开串口
m_ComPort.SetPortOpen(TRUE);
m_ComPort.SetInputMode(1);//设置输入方式为二进制方式
m_ComPort.SetSettings("9600,n,8,1");//设置波特率等参数
m_ComPort.SetRThreshold(1);//为1表示有一个字符引发一个事件
m_ComPort.SetInputLen(0);

⑷．捕捉串口事项。MSComm控件可以采用轮询或事件驱动的方法从端口获取数据。我们介绍比较使用的事件驱动方法：有事件（如接收到数据）时通知程序。在程序中需要捕获并处理这些通讯事件。
在MainFrm.h中：
protected:
afx_msgvoidOnCommMscomm();
DECLARE_EVENTSINK_MAP()
在MainFrm.cpp中：
BEGIN_EVENTSINK_MAP(CMainFrame,CFrameWnd)　　
ON_EVENT(CMainFrame,ID_COMMCTRL,1,OnCommMscomm,VTS_NONE)//映射ActiveX控件事件
END_EVENTSINK_MAP()

⑸．串口读写.完成读写的函数的确很简单，GetInput()和SetOutput()就可。两个函数的原型是：
VARIANTGetInput()；及voidSetOutput(constVARIANT&newValue);都要使用VARIANT类型（所有Idispatch::Invoke的参数和返回值在内部都是作为VARIANT对象处理的）。
无论是在PC机读取上传数据时还是在PC机发送下行命令时，我们都习惯于使用字符串的形式（也可以说是数组形式）。查阅VARIANT文档知道，可以用BSTR表示字符串，但遗憾的是所有的BSTR都是包含宽字符，即使我们没有定义_UNICODE_UNICODE也是这样！WinNT支持宽字符,而Win95并不支持。为解决上述问题，我们在实际工作中使用CbyteArray，给出相应的部分程序如下：
voidCMainFrame::OnCommMscomm(){
VARIANTvResponse;　　intk;
if(m_commCtrl.GetCommEvent()==2){　　　　　　
k=m_commCtrl.GetInBufferCount();//接收到的字符数目
if(k>0){
vResponse=m_commCtrl.GetInput();//read
SaveData(k,(unsignedchar*)vResponse.parray->pvData);
}//接收到字符，MSComm控件发送事件}
　　。。。。。//处理其他MSComm控件
}
voidCMainFrame::OnCommSend(){
。。。。。。。。//准备需要发送的命令，放在TxData[]中
CByteArrayarray;
array.RemoveAll();
array.SetSize(Count);
for(i=0;iarray.SetAt(i,TxData[i]);
m_ComPort.SetOutput(COleVariant(array));//发送数据}

㈡使用32位的API通信函数:
⑴．在中MainFrm.cpp定义全局变量
HANDLE　　　　hCom;//准备打开的串口的句柄
HANDLE　　　　hCommWatchThread;//辅助线程的全局函数
⑵．打开串口，设置串口
hCom=CreateFile("COM2",GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,//允许读写
　　　　　　　　0,　　　　　　　　　　//此项必须为0
　　　　　　　　NULL,　　　　　　　　//nosecurityattrs
　　　　　　　　OPEN_EXISTING,　　　　//设置产生方式
　　　　　　　　FILE_FLAG_OVERLAPPED,//我们准备使用异步通信
　　　　　　　　NULL);
我使用了FILE_FLAG_OVERLAPPED结构。这正是使用API实现非阻塞通信的关键所在。
ASSERT(hCom!=INVALID_HANDLE_VALUE);//检测打开串口操作是否成功
SetCommMask(hCom,EV_RXCHAR|EV_TXEMPTY);//设置事件驱动的类型
SetupComm(hCom,1024,512);//设置输入、输出缓冲区的大小
PurgeComm(hCom,PURGE_TXABORT|PURGE_RXABORT|PURGE_TXCLEAR
　　　　　　|PURGE_RXCLEAR);//清干净输入、输出缓冲区
COMMTIMEOUTSCommTimeOuts;//定义超时结构，并填写该结构
　　…………
SetCommTimeouts(hCom,&CommTimeOuts);//设置读写操作所允许的超时
DCB　　　　dcb;//定义数据控制块结构
GetCommState(hCom,&dcb);//读串口原来的参数设置
dcb.BaudRate=9600;dcb.ByteSize=8;dcb.Parity=NOPARITY;
dcb.StopBits=ONESTOPBIT;dcb.fBinary=TRUE;dcb.fParity=FALSE;
SetCommState(hCom,&dcb);//串口参数配置
上述的COMMTIMEOUTS结构和DCB都很重要，实际工作中需要仔细选择参数。

⑶启动一个辅助线程，用于串口事件的处理。
Windows提供了两种线程，辅助线程和用户界面线程。辅助线程没有窗口，所以它没有自己的消息循环。但是辅助线程很容易编程，通常也很有用。
在次，我们使用辅助线程。主要用它来监视串口状态，看有无数据到达、通信有无错误；而主线程则可专心进行数据处理、提供友好的用户界面等重要的工作。
hCommWatchThread=
　　　　CreateThread((LPSECURITY_ATTRIBUTES)NULL,//安全属性
　　　　　　　　0,//初始化线程栈的大小，缺省为与主线程大小相同
(LPTHREAD_START_ROUTINE)CommWatchProc,//线程的全局函数
　　　　　　　　GetSafeHwnd(),//此处传入了主框架的句柄
　　　　　　　　0,&dwThreadID);
　　ASSERT(hCommWatchThread!=NULL);

⑷为辅助线程写一个全局函数，主要完成数据接收的工作。请注意OVERLAPPED结构的使用，以及怎样实现了非阻塞通信。
UINTCommWatchProc(HWNDhSendWnd){
　　DWORDdwEvtMask=0;
　　SetCommMask(hCom,EV_RXCHAR|EV_TXEMPTY);//有哪些串口事件需要监视？
　　WaitCommEvent(hCom,&dwEvtMask,os);//等待串口通信事件的发生
　　检测返回的dwEvtMask，知道发生了什么串口事件：
　　if((dwEvtMask&EV_RXCHAR)==EV_RXCHAR){//缓冲区中有数据到达
　　COMSTATComStat;DWORDdwLength;
　　ClearCommError(hCom,&dwErrorFlags,&ComStat);
　　dwLength=ComStat.cbInQue;//输入缓冲区有多少数据？
　　if(dwLength>0){BOOLfReadStat;　　
　　fReadStat=ReadFile(hCom,lpBuffer，dwLength,&dwBytesRead,&READ_OS(npTTYInfo));//读数据
注:我们在CreareFile()时使用了FILE_FLAG_OVERLAPPED,现在ReadFile()也必须使用
　　LPOVERLAPPED结构.否则,函数会不正确地报告读操作已完成了.
　　使用LPOVERLAPPED结构,ReadFile()立即返回,不必等待读操作完成,实现非阻塞
　　通信.此时,ReadFile()返回FALSE,GetLastError()返回ERROR_IO_PENDING.
if(!fReadStat){
if(GetLastError()==ERROR_IO_PENDING){
while(!GetOverlappedResult(hCom,&READ_OS(npTTYInfo),&dwBytesRead,TRUE)){
　　　　　　dwError=GetLastError();
　　if(dwError==ERROR_IO_INCOMPLETE)continue；//缓冲区数据没有读完，继续
　　　　　　…………　　　　　　
::PostMessage((HWND)hSendWnd,WM_NOTIFYPROCESS,0,0);//通知主线程，串口收到数据}
　　所谓的非阻塞通信，也即异步通信。是指在进行需要花费大量时间的数据读写操作（不仅仅是指串行通信操作）时，一旦调用ReadFile()、WriteFile(),就能立即返回，而让实际的读写操作在后台运行；相反，如使用阻塞通信，则必须在读或写操作全部完成后才能返回。由于操作可能需要任意长的时间才能完成，于是问题就出现了。
非常阻塞操作还允许读、写操作能同时进行（即重叠操作?），在实际工作中非常有用。
要使用非阻塞通信，首先在CreateFile()时必须使用FILE_FLAG_OVERLAPPED；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()返回重叠操作(overlappedoperation)的结果;WriteFile()的使用类似。

⑸．在主线程中发送下行命令。
BOOL　　fWriteStat;charszBuffer[count];
　　　　　　…………//准备好发送的数据，放在szBuffer[]中
fWriteStat=WriteFile(hCom,szBuffer,dwBytesToWrite,
　　　　　　　　　　&dwBytesWritten,&WRITE_OS(npTTYInfo));//写数据
//我在CreareFile()时使用了FILE_FLAG_OVERLAPPED,现在WriteFile()也必须使用LPOVERLAPPED结构.否则,函数会不正确地报告写操作已完成了.
使用LPOVERLAPPED结构,WriteFile()立即返回,不必等待写操作完成,实现非阻塞通信.此时,WriteFile()返回FALSE,GetLastError()返回ERROR_IO_PENDING.
interr=GetLastError();
if(!fWriteStat){
　　if(GetLastError()==ERROR_IO_PENDING){
　　　　while(!GetOverlappedResult(hCom,&WRITE_OS(npTTYInfo),
　　　　　　　　　　&dwBytesWritten,TRUE)){
　　　　　　dwError=GetLastError();
　　　　　　if(dwError==ERROR_IO_INCOMPLETE){//normalresultifnotfinished
　　　　　　　　dwBytesSent+=dwBytesWritten;continue;}
　　　　......................
//我使用了多线程技术，在辅助线程中监视串口，有数据到达时依靠事件驱动，读入数据并向主线程报告（发送数据在主线程中，相对说来，下行命令的数据总是少得多）；并且，WaitCommEvent()、ReadFile()、WriteFile()都使用了非阻塞通信技术，依靠重叠（overlapped）读写操作，让串口读写操作在后台运行。