深入分析Visual C++進行串口通訊編程的詳解

利用Visual C＋＋在windows環境下設計非同步串列通訊程式可以使用不同的方法。一種方法可以使用windows系統提供的串列口API函數；另一種方法可以直接使用Microsoft公司提供的ActiveX控制項MSCOMM.OCX。利用MSCOMM.OCX控制項進行串列口程式設計相對比較簡單，只要對該控制項的屬性、事件和方法進行設定和操作，就能完成簡單的串列通訊功能。而直接使用windows系統提供的串列口API函數則相對較為靈活。實驗中，可根據自己的情況任意其中一種進行編程。以下針對如何使用windows系統提供的串列口API函數進行編程做簡要介紹

在windows系統，串列口和其它通訊裝置都是作為檔案進行處理的。串列口的開啟、關閉、發送和接收所用的函數都與操作檔案的函數相同。總體來說，利用Visual C＋＋進行非同步串列通訊程式設計通常可以分為4個大階段，它們是串列口開啟階段、串列口狀態值讀取和屬性設定階段、串列資料的發送與接收階段，以及串列口關閉階段。

（1）開啟串列口
在對串列口進行所有的操作之前，首先要將其開啟。串列口的開啟可以使用CreateFile函數，CreateFile函數將返回一個控制代碼，在隨後與該串列口相關的各種操作中使用。與檔案操作相同，在利用CreateFile開啟串列口時，也可以將串列口指定為“讀存取權限”、“寫存取權限”或“讀寫存取權限”。複製代碼 代碼如下:HANDLE CreateFile（
LPCTSTR lpFileName
DWORD dwDesiredAccess
DWORD dwSharedMode
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes
DWORD dwCreationDisposition
DWORD dwFlagsAndAttributes
HANDLE hTemplateFile
)；

在調用成功時，CreateFile返回開啟檔案的控制代碼，該控制代碼將在以後與該串口相關的各個調用函數中使用。如果調用失敗，則CreateFile返回INVALID_HANDLE_VALUE。
（2）串列口的狀態讀取和屬性設定
一旦將串口開啟，就可以對該串口的屬性進行設定。由於串口的屬性非常複雜，因此通常採用讀取該串口目前狀態值，然後在此基礎上進行修改的方法。
擷取串列口目前狀態複製代碼 代碼如下:BOOL GetCommState（
HANDLE hFile
LPDCB lpDCB
）；

GetCommState函數的第一個參數hFile是由CreateFile函數返回指向已開啟串列口的控制代碼。第二個參數指向裝置控制塊DCB。DCB是一個非常重要的資料結構，幾乎所有的串列口屬性和狀態都儲存在該結構的成員變數中。
對串口進行設定
windows系統利用SetCommState函數修改串列口的當前參數配置。SetCommState函式宣告如下：複製代碼 代碼如下:BOOL SetCommState（
HANDLE hFile
LPDCB lpDCB
）；

GetCommState函數的第一個參數hFile是由CreateFile函數返回指向已開啟串列口的控制代碼。第二個參數指向裝置控制塊DCB。如果函數調用成功，則傳回值為非0；若函數調用失敗，則傳回值為0。當應用程式僅僅需要修改一部分串列口的配置值時，可以通過GetCommState函數獲得當前的DCB結構，然後更改參數，再調用SetCommState函數設定修改過的DCB來配置串列口。
為串口分配接收和發送緩衝區
當一個串列口開啟時，可以為該串口分配一個發送緩衝區和一個接收緩衝區。串列口發送緩衝區和接收緩衝區的配置可以由函數SetupComm實現。如果不調用SetupComm，系統會為該串口分配預設的發送緩衝區和接收緩衝區。但是為了保證緩衝區的大小與實際需要的一致，最好調用該函數進行設定。SetupComm函數原型如下：複製代碼 代碼如下:BOOL SetupComm（
HANDLE hFile
DWORD dwInQueue
DWORD dwOutQueue
）；

其中hFile是由CreateFile函數返回指向已開啟串列口的控制代碼。參數dwInQueue和dwOutQueue分別指定應用程式推薦使用的接收緩衝區和發送緩衝區的大小。
清空接收和發送緩衝區
在進行串口所有的發送和接收資料操作之前，最好使用PurgeComm函數將串列口發送緩衝區和接收緩衝區中的資料清楚乾淨。PurgeComm函數原型如下：複製代碼 代碼如下:BOOL PurgeComm（
HANDLE hFile
DWORD dwFlages
）；

參數hFile是由CreateFile函數返回指向已開啟串列口的控制代碼，參數dwFlags指明執行的動作。如果dwFlags為PURGE_TXCLEAR，則通知系統清空發送緩衝區；如果dwFlags為PURGE_RXCLEAR，則通知系統清空接收緩衝區；如果需要將發送緩衝區和接收緩衝區全部清空，可以把dwFlags設定為PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR。如果PurgeComm函數調用成功，則傳回值為非0；若函數調用失敗，則傳回值為0。
（3）串列資料的發送和接收
與普通的檔案操作相同，在對串列口進行操作時，通常利用ReadFile函數讀取串列口收到的資料，利用WriteFile將需要發送的資料寫如串列口。
串列資料的接收
利用ReadFile函數可以讀取將串列口接收到的資料。ReadFile函數原型如下：複製代碼 代碼如下:BOOL ReadFile（
HANDLE hFile
LPVIOD lpBuffer
DWORD nNumberOfBytesToRead
LPDWORD lpNumberOfBytesRead
LPOVERLAPPED lpOverlapped
）；

其中參數hFile指向已經開啟的串列口控制代碼；lpBuffer指向一個讀取資料緩衝區；nNumberOfBytesToRead指定要從串列裝置中讀取的位元組數；lpNumberOfBytesRead指明實際從串列口中讀出的位元組數；lpOverlapped指向一個OVERLAPPED結構變數，該結構變數中包含一個同步事件。

通常如果調用成功，ReadFile返回非0值；否則傳回值為0。但是對於接收操作在後台進行的串口來說，傳回值為0不一定說明函數調用失敗。此時可以調用GetLastError函數擷取進一步的資訊。如果GetLastError傳回值為ERROR_IO_PENDING，則說明該讀取串口的操作仍然處於後台等待狀態，而非一個真正意義上的錯誤。
串列資料的發送
利用WriteFile函數可以向串列口寫入資料。WriteFile函數原型如下：複製代碼 代碼如下:BOOL WriteFile（
HANDLE hFile
LPVIOD lpBuffer
DWORD nNumberOfBytesToWrite
LPDWORD lpNumberOfBytesWritten
LPOVERLAPPED lpOverlapped
）；

其中參數hFile指向已經開啟的串列口控制代碼；lpBuffer指向一個發送資料緩衝區；nNumberOfBytesToRead指定要從串列裝置中發送的位元組數；lpNumberOfBytesRead指明實際從串列口中發送的位元組數；lpOverlapped指向一個OVERLAPPED結構變數，該結構變數中包含一個同步事件。

通常如果調用成功，WriteFile返回非0值；否則傳回值為0。但是對於發送操作在後台進行的串口來說，傳回值為0不一定說明函數調用失敗。此時可以調用GetLastError函數擷取進一步的資訊。如果GetLastError傳回值為ERROR_IO_PENDING，則說明該寫入串口的操作仍然處於後台等待狀態，而非一個真正意義上的錯誤。
（4）關閉串列口
在用完串列口後通常要將其關閉。如果忘記關閉，該串口會始終處於開啟狀態，其它的應用程式就不能開啟或使用它。
關閉串口可以使用函數CloseHandle，其函數原型如下：
複製代碼 代碼如下:BOOL CloseHandle（
HANDLE hObject
）；

CloseHandle函數非常簡單，其中hObject為該開啟串口的控制代碼。如果該函數調用成功，則傳回值為非0；否則傳回值為0。