如何调节水箱水位: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Windows API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：int idComDev; 
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：DCB dcb; 
BuildCommDCB("COM1:2400,n,8,1", &dcb); 
SetCommState(&dcb); 
③ ReadComm 、WriteComm()对串口进行读写操作，即数据的接收和发送. 
例：char *m_pRecieve; int count; 
ReadComm(idComDev,m_pRecieve,count); 
Char wr[30]; int count2; 
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------>Add to Project---->Components and Controls----->Registered 
ActiveX Controls--->选择Components: Microsoft Communications Control, 
version 6.0 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: 
CMSComm m_ComPort; 
在Mainfrm.cpp::OnCreare()中： 
DWORD style=WS_VISIBLE|WS_CHILD; 
if (!m_ComPort.Create(NULL,style,CRect(0,0,0,0),this,ID_COMMCTRL)){ 
TRACE0("Failed to create OLE Communications Control\n"); 
return -1;　　 // fail to create 
} 
 　
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_msg void OnCommMscomm(); 
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： 
VARIANT GetInput()；及 void SetOutput(const VARIANT& 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： 
void CMainFrame::OnCommMscomm(){ 
VARIANT vResponse;　　 int k; 
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,(unsigned char*) vResponse.parray->pvData); 
} // 接收到字符，MSComm控件发送事件 } 
　　 。。。。。 // 处理其他MSComm控件 
} 
void CMainFrame::OnCommSend() { 
。。。。。。。。 // 准备需要发送的命令，放在TxData[]中 
CByteArray array; 
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,　　　　　　　　 // no security attrs 
　　　　　　　　 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 
COMMTIMEOUTS CommTimeOuts ; //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。 
UINT CommWatchProc(HWND hSendWnd){ 
　　DWORD dwEvtMask=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 
　　COMSTAT ComStat ; DWORD dwLength; 
　　ClearCommError(hCom, &dwErrorFlags, &ComStat ) ; 
　　dwLength = ComStat.cbInQue ; //输入缓冲区有多少数据？ 
　　if (dwLength > 0) {    BOOL fReadStat ;　　 
　　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(overlapped operation)的结果;WriteFile()的使用类似。 

⑸．在主线程中发送下行命令。 
BOOL　　fWriteStat ; char szBuffer[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. 
int err=GetLastError(); 
if (!fWriteStat) { 
　　 if(GetLastError() == ERROR_IO_PENDING){ 
　　　　while(!GetOverlappedResult(hCom, &WRITE_OS( npTTYInfo ), 
　　　　　　　　　　 &dwBytesWritten, TRUE )) { 
　　　　　　dwError = GetLastError(); 
　　　　　　if(dwError == ERROR_IO_INCOMPLETE){// normal result if not finished 
　　　　　　　　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。