?????? 串行通信中的關鍵是串行通信設備的初始化、數據的發送和接收及其實現方式。
　　
　　在Dos環境下，用戶可以直接對通信設備編程，可以通過查詢中斷的方式使用通信設備。但是Windows不提倡應用程序直接控制硬件，而是通過Windows所提供的設備驅動程序來進行數據傳遞。在Windows環境中，通信支持中斷功能，當通信設備接收到一個輸入字符的時候就產生一個硬件中斷，該中斷暫停應用程序的執行，并把接收到的字符存入到一個叫接收數據隊列的內存緩沖區中。而待發數據也先存入到一個叫發送數據隊列的內存緩沖區中，再由Windows系統負責在后臺進行發送。因此，在Windows下接收和發送數據的關鍵就是如何從接收隊列取數據和如何向發送數據隊列發數據。Windows提供了相應的API函數來實現這些功能。
　　
　　　　串行口在Win 32中是作為文件來進行處理的，而不是直接對端口進行操作。在Win32環境下，可以把串口看作由文件系統訪問的設備。使用標準的CreateFile()函數打開端口，再使用ReadFile()和WriteFile()函數讀寫數據，就如同端口只是一個文件對象一樣。對于串行通信，Win 32提供了相應的文件I/O函數與通信函數，使用這些函數，可以編制出符合不同需要的通信程序。
　　
　　　　通常實現串行通信的步驟如下：
　　
　　　　1 ) 按協議的設置初始化并打開串行口，這樣做就是通知Windows本應用程序需要這個串口，并封鎖其他應用程序使它們不能使用此串口。
　　
　　　　2) 配置這個串行口。
　　
　　　　3) 在串口上往返地傳輸數據，并在傳輸過程中進行校驗。
　　
　　　　4) 不需要此串口時，關閉串口，即釋放串口以供其它應用程序使用。
　　
　　　　在這四個步驟中，主要的程序代碼集中在第3步。
　　
　　　　本文就Win32環境下基于VC＋＋開發串口通信三種方式的編程問題展開討論。
　　
　　　　1?采用MFC串口通信編程
　　
　　　　Win32系統把文件的概念進行了擴展，無論是文件、通信設備、命名管道、郵件槽、磁盤還是控制臺都被看作是文件。因此，可以用MFC中的CFile類來實現對串口的操作，并且Win32中的文件I/O函數支持重疊式輸入輸出，這使得線程從費時的I/O操作中解放出來。Win32 API包含了一系列訪問通信資源的通信函數。
　　
　　　　通常采用MFC的串口通信編程主要步驟如下：
　　
　　　　1)在MainFrm?cpp中定義全局變量
　　
　　　　HANDLE hCom；//準備打開的串口的句柄
　　
　　　　2)打開串口
　　
　　　　Windows通信會話以調用CreateFile()函數打開串行口開始。通信程序從CreateFile處指定串口設備及相關的操作屬性，并返回一個句柄，該句柄將被用于后續的通信操作。
　　
　　　　3)串口初始化（設置串口參數及進行串口超時設置）
　　
　　　　在打開通信設備句柄后，通常要對串口進行初始化工作（即配置參數如波特率、數據位數、停止位數、奇偶校驗以及握手和流控協議等），配置串口通過改變數據結構——設備控制塊DCB(Device Control Block)來實現。結構DCB有近30個數據成員，對于采用3線方式的串行通信來說，只要設置好波特率、數據位、停止位、校驗位等幾個關鍵參數就可以。
　　
　　　　調用GetCommState函數可以獲得串口的配置，該函數把當前配置填充到一個DCB結構中。要修改串口配置，應該先修改串口的DCB結構，然后調用SetCommState函數用指定的DCB結構來設置串口。
　　
　　　　除了在結構DCB中的設置外，程序一般還需要設置I/O緩沖區的大小和超時。超時設置是為了避免當通信過程中由于數據傳輸突然中斷時而造成對串口的讀寫操作進入無限期的等待狀態。超時設置過程分為兩步，首先設置超時結構COMMTIMEOUTS中的五個成員，然后調用SetCommTimeouts()函數設置超時值。
　　
　　　　這里介紹一種簡捷的方法可以做到不了解DCB的詳細內容也可以設置好串行通信參數：即利用BuildCommDCB函數來設置DCB，然后用函數SetCommState()配置串行通信口。
　　
　　　　DCB dcb；//定義數據控制塊結構
　　
　　　　GetCommState(hCom，＆dcb)；//讀串口原來的參數設置
　　
　　　　BuildCommDCB(“COM2：9600，N，8，1”，＆ dcb)；//創建數據控制塊DCB結構
　　
　　　　SetCommState(hCom，＆dcb)；//將結構DCB的主要參數設置到串口COM2
　　
　　　　其中的BuildCommDCB(“COM2：9600，N，8，1”，＆dcb)語句可以代替前面4條串口通信參數賦值語句的效果。
　　
　　　　4)讀寫串口API函數
　　
　　　　串行口打開后，可以對它進行讀寫操作。
　　
　　　　5)關閉串口API函數
　　
　　　　串行口是非共享資源，所以打開串口后，一定要關閉串口。關閉串口函數的原型：BOOL CloseHandle(HANDLE hObject)；其中hObject參數為CreateFile()返回的端口句柄。返回值非0，則調用成功。
　　
　　　　2?采用ActiveX控件 (MScomm控件)編程
　　
　　　　雖然在Windows下Win32API提供了使用CreateFile/WriteFile等文件I/O函數進行串行口操作的方法，但是在編程實現上比較復雜。Windows平臺先進的ActiveX技術使得對串行口編程時不再需要處理煩瑣的細節。利用已有的ActiveX控件，只需要編寫少量的代碼，就可以輕松高效地完成任務。
　　
　　　　Microsoft Communications Control（以下簡稱MSComm）是Microsoft公司提供的簡化Windows下串行通信編程的ActiveX控件，它為應用程序提供了通過串行接口收發數據的簡便方法。具體地說，它提供了兩種處理通信問題的方法：一是事件驅動（Event－driven）方法：主要是在comEvReceive（接收到數據）事件發生時響應并獲取緩沖區的數據。一是查詢法：在這種情況下，每當應用程序執行完某一串行口操作后，將不斷檢查MSComm控件的CommEvent屬性以檢查執行結果或者檢查某一事件是否發生（Microsoft提供的用于串口操作的控件Mscomm共有27個屬性）。
　　
　　　　以下介紹在VC集成開發環境下對該控件編程的步驟。
　　
　　　　（1）在當前的Workspace中插入MSComm控件
　　
　　　　在VC環境下，創建基于對話框的MFC應用程序，在設置項目選項時必須選上ActiveX Controls，其他的按照缺省設置。然后進行以下步驟：Project菜單→Add to Project→Components and Controls→Registered ActiveX Controls→選擇Components： Microsoft Communications Control，version 6.0插入到當前的Workspace中。
　　
　　　　結果添加了類CMSComm(另有相應文件：mscomm.h和mscomm?cpp)。
　　
　　　　（2）在MainFrm.h中加入MSComm控件
　　
　　　　protected：
　　
　　　　CMSComm m_ComPort；
　　
　　　　在Mainfrm.cpp：：OnCreate()中加入：
　　
　　　　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；//創建失敗}
　　
　　　　（3）初始化串口
　　
　　　　以下是通過設置控件屬性對串口進行初始化的實例：
　　
　　　　m_ComPort.SetCommPort(1)；//指定串口號
　　
　　　　m_ComPort.SetInBufferSize(1024)；//設置輸入緩沖區的
　　
　　　　大小，Bytes
　　
　　　　m_ComPort.SetOutBufferSize(512)；//設置輸出緩沖區的
　　
　　　　Bytes，
　　
　　　　if(!m_ComPort.GetPortOpen())；//打開串口
　　
　　　　m_ComPort.SetPortOpen(TRUE)；//打開通信口
　　
　　　　m_ComPort.SetInputMode(1)；//設置輸入方式為二進制
　　
　　　　方式
　　
　　　　m_ComPort.SetSettings(“9600，n，8，1”)；//設置波特率等
　　
　　　　參數
　　
　　　　m_ComPort.SetRThreshold(1)；//為1表示有一個字符引
　　
　　　　發一個事件
　　
　　　　m_ComPort.SetInputLen(0)；
　　
　　　　（4）捕捉串口事件
　　
　　　　MSComm控件可以采用輪詢或事件驅動的兩種方法從端口獲取數據。比較常用的是事件驅動方法：有事件（如接收到數據）時通知程序。在程序中需要捕獲并處理這些通訊事件。
　　
　　　　（5）串口讀寫
　　
　　　　完成讀寫的兩個函數的原型是VARIANT GetInput()；及void SetOutput(const VARIANT＆ newValue)；都要使用VARIANT類型。首先由函數GetInBufferCount()檢查串口接收到的字符數，然后由GetInput()函數讀取這些已接收的字節。用SetOutput函數將數據從串口發送出去。
　　
　　　　3?利用VC＋＋運行時庫的標準通信函數實現串口編程
　　
　　利用C進行異步通信編程，其實是對UART內部寄存器的讀出或寫入操作。VC可利用VC＋＋類庫中提供的標準通信函數－inp()/－outp()函數對其進行編程，它們的端口地址列于下表。
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　　　通過計算機串口進行串行通信之前，必須根據設備的有關通信參數，約定雙方的通信方式，包括波特率的設置、奇偶位校驗及停止位的設立，確定數據傳輸幀格式和UART操作方式，逐個對線路控制寄存器、波特率因子寄存器等寄存器寫入操作，可以利用VC運行庫提供的通信函數_inp，_outp來實現串口通信。
　　
　　　　具體的實現步驟為：
　　
　　　　確定計算機的通信口地址。假定計算機的通信口地址是2F8，則PORT=0x2F8；利用_outp(PORT，0x60)將波特率設置為2400，數據傳輸格式則由地址PORT＋3確定，如選用七位－停止位偶校驗，則采用outp(PORT＋3，0x3a)及outp(PORT＋3，0x03)兩個語句。
　　
　　　　計算機通過串行通信口與外設進行數據傳輸和控制時，首先要對端口的狀態進行檢測，然后通過UART芯片把傳送來的數字信號轉換為模擬信號，數據經過移位寄存器將并行的以字節為單位的數據以位為單位串行發送到串行通信端口，當數據到達串行通信端口時，按照RS－232通信協議規定傳送數據至外設。這就是主機進行串行通信從而實現控制外設的整個過程。反之，當主機獲取外設當前狀態和相關數據，或者外設向主機回送數據時，端口檢測到有數據信號，則通過RS－232總線協議傳送信號至UART芯片，UART芯片把傳送來的模擬信號轉換為數字信號，數據經過移位寄存器將串行數據合為并行數據，送至CPU進行處理。只要CPU檢測到UART發送器保持寄存器為空，即向UART輸出一個字符。發送方首先輸出RTS和DTR有效，檢測MODEM寄存器，只有收到DEC輸入的CTS和DTR有效，CPU才向UART輸出一發送字符。
　　
　　　　只要CPU檢測到UART接收器數據準備就緒，就可以從接收器的數據寄存器重讀取一個字符。接收方首先輸出數據終端就緒（DTR=1），然后檢測MODEM狀態寄存器，只有DSR=1，CPU才接收字符。
　　
　　結論：VC＋＋是一個非常優秀的用戶平臺，提供了多種方法對串口進行通信控制，使用戶不必了解具體的硬件原理，簡化了編程，使程序透明化，并且適應性好，可移植性高。以上三種實現串口通信的方法是筆者經過長期具體工程實踐總結出來的。經過比較，筆者認為：采用MFC串口通信編程是最靈活、最常用并且功能強大的方法，適用于與各種不同的外設進行串行通信，但需要程序員對硬件工作原理有較深入的了解；ActiveX控件編程容易實現，不需要處理煩瑣的細節，但是靈活性較差；利用VC運行時庫的標準通信函數實現串口編程原理簡單，不足之處是實用性和靈活性較差。因此，在具體實踐中要結合功能需要，綜合考慮復雜程度、靈活性等因素，選擇合適的方法，實現串口通信。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的基于VC++开发串口通信的方法的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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