串口API函数大全

### 串口API函数大全详解 #### 一、引言 在现代工业自动化与控制领域，串口通信因其简便性和实用性被广泛应用。特别是在基于Windows平台的工控机中，通过串口与各种智能仪表进行数据交换是十分常见的场景。本文旨在详细介绍在Windows环境下如何使用API函数来实现串口通信。 #### 二、串口通信基础 串口通信是一种常见的点对点通信方式，主要通过两条线路（一条发送，一条接收）进行数据传输。RS485是一种标准的串行数据接口，采用半双工模式，即同一时间只能发送或接收数据。在工业控制系统中，通常由工控机作为主节点，通过轮询的方式与各个从属智能控制单元进行通信。 #### 三、串口API函数 在Windows环境下，可以通过调用API函数来实现串口通信。主要有两种方式： 1. **同步操作**：当调用API函数时，程序会等待操作完成后再继续执行。 2. **异步操作**（也称为重叠操作）：调用API函数后立即返回，后台继续执行操作，不会阻塞主线程。 #### 四、实现步骤 无论采用哪种操作方式，实现串口通信一般包括以下四个步骤： 1. **打开串口** 2. **配置串口** 3. **读写串口** 4. **关闭串口** #### 五、打开串口 在Windows中，串口和其他文件一样，通过`CreateFile`函数进行打开或创建。该函数的基本格式如下： ```cpp HANDLE CreateFile( LPCTSTR lpFileName, // 设备名称 DWORD dwDesiredAccess, // 访问权限 DWORD dwShareMode, // 共享模式 LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes, // 安全属性 DWORD dwCreationDisposition, // 创建/打开方式 DWORD dwFlagsAndAttributes, // 标志和属性 HANDLE hTemplateFile // 模板文件句柄 ); ``` - **lpFileName**：串口逻辑名称，例如`"COM1"`。 - **dwDesiredAccess**：访问类型，可以是`GENERIC_READ`（读取）、`GENERIC_WRITE`（写入）或两者的组合。 - **dwShareMode**：对于串口来说，此参数必须为0。 - **lpSecurityAttributes**：安全属性结构指针，通常为`NULL`。 - **dwCreationDisposition**：指定打开或创建方式，对于串口，应为`OPEN_EXISTING`。 - **dwFlagsAndAttributes**：指定串口属性，如果希望使用异步I/O，则添加`FILE_FLAG_OVERLAPPED`标志。 - **hTemplateFile**：对于串口，此参数通常为`NULL`。 示例代码（同步方式）： ```cpp HANDLE hCom; // 串口句柄 hCom = CreateFile("COM1", GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, 0, NULL, OPEN_EXISTING, 0, NULL); if (hCom == INVALID_HANDLE_VALUE) { AfxMessageBox("打开COM失败!"); return FALSE; } return TRUE; ``` 示例代码（异步方式）： ```cpp HANDLE hCom; // 串口句柄 hCom = CreateFile("COM1", GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, 0, NULL, OPEN_EXISTING, FILE_FLAG_OVERLAPPED, NULL); if (hCom == INVALID_HANDLE_VALUE) { AfxMessageBox("打开COM失败!"); return FALSE; } return TRUE; ``` #### 六、配置串口 打开串口后，通常需要对其进行初始化配置。这是通过`DCB`（Device Control Block）结构体来完成的。`DCB`结构体包含了一系列串口相关的配置参数，例如波特率、数据位数、奇偶校验位以及停止位等。 调用`GetCommState`函数获取当前串口配置信息，然后根据需要修改`DCB`结构体中的字段，最后通过`SetCommState`函数设置新的配置信息。 示例代码（获取和设置配置）： ```cpp DCB dcb; if (!GetCommState(hCom, &dcb)) { AfxMessageBox("获取串口状态失败!"); return FALSE; } // 修改配置 dcb.BaudRate = CBR_9600; // 设置波特率为9600 dcb.ByteSize = 8; // 数据位为8位 dcb.Parity = NOPARITY; // 无奇偶校验 dcb.StopBits = ONESTOPBIT; // 停止位为1 if (!SetCommState(hCom, &dcb)) { AfxMessageBox("设置串口状态失败!"); return FALSE; } return TRUE; ``` #### 七、读写串口 配置完成后，就可以进行数据的读写了。读写操作同样支持同步和异步两种方式。常用函数包括`ReadFile`和`WriteFile`。 示例代码（同步读写）： ```cpp char buffer[1024]; DWORD bytesRead; // 读取数据 if (!ReadFile(hCom, buffer, sizeof(buffer), &bytesRead, NULL)) { AfxMessageBox("读取数据失败!"); return FALSE; } // 写入数据 const char* data = "Hello, world!"; DWORD bytesWritten; if (!WriteFile(hCom, data, strlen(data), &bytesWritten, NULL)) { AfxMessageBox("写入数据失败!"); return FALSE; } return TRUE; ``` #### 八、关闭串口 完成所有操作后，应当及时关闭串口。这可以通过调用`CloseHandle`函数来实现。 ```cpp if (!CloseHandle(hCom)) { AfxMessageBox("关闭串口失败!"); return FALSE; } return TRUE; ``` #### 九、总结 本文详细介绍了如何在Windows环境下使用API函数实现串口通信的过程。通过具体的步骤和示例代码，读者可以更好地理解串口通信的基本原理及其实现方法。希望本文能够帮助您在实际项目开发中更高效地利用串口通信技术。