支持免费共享——串口编程VC库

在Win32下，可以使用两种编程方式实现串口通信，其一是使用ActiveX控件，这种方法程序简单，但欠灵活。其二是调用Windows的API函数，这种方法可以清楚地掌握串口通信的机制，并且自由灵活。本文我们只介绍API串口通信部分。 ### 支持免费共享——串口编程VC库 #### 一、引言 在工业自动化领域，串口通信因其简单性和普遍性而被广泛应用。在Windows环境下，串口通信主要通过两种方式进行：一种是利用ActiveX控件简化编程流程；另一种则是通过调用Windows API函数直接操作串口。虽然ActiveX控件简化了开发过程，但在灵活性和定制化方面存在局限性。因此，在需要更高级控制的情况下，使用API函数进行串口通信成为更佳选择。本文将详细介绍如何使用API函数进行串口编程。 #### 二、串口通信的基本概念 **串口通信**是指计算机通过串行通信接口与外部设备之间进行数据交换的过程。在工业控制中，常见的串行通信接口包括RS-232、RS-485等标准。其中，RS-485支持多点通信，通常采用半双工模式，即数据可以在两个方向上传输，但同一时刻只能有一个方向的数据传输。 #### 三、串口通信的两种编程方式 在Windows平台下，实现串口通信主要有以下两种方式： 1. **使用ActiveX控件**：这种方式简化了编程流程，使得开发者无需深入了解底层细节即可实现串口通信功能。但这种方式在灵活性和定制化方面有所欠缺。 2. **调用Windows API函数**：这种方式可以让开发者更深入地理解串口通信的工作原理，并能够根据具体需求进行更为精细的控制。本文将重点介绍这种方法。 #### 四、API串口通信详解 ##### 1. 操作方式 API串口通信可以采用两种不同的操作方式： - **同步操作方式**：在这种方式下，API函数会在操作完成后才返回结果。这意味着如果在一个单线程环境中使用这种方式，则主线程会被阻塞直至操作完成。 - **重叠操作方式（异步操作方式）**：这种方式下，API函数会在调用后立即返回，后续的操作在后台进行，从而避免了线程阻塞的问题。 ##### 2. 串口操作的四个步骤 无论是同步操作还是重叠操作，通常都需要经历以下四个步骤来完成串口的配置和使用： - **（1）打开串口** 在Windows系统中，无论是文件、通信设备、命名管道还是其他资源，都可以通过`CreateFile`函数进行打开或创建。对于串口，该函数的调用方式如下： - **同步I/O方式**： ```cpp HANDLE hCom = CreateFile( L"COM1", // 设备名称 GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, // 读写权限 0, // 不共享 NULL, // 安全属性 OPEN_EXISTING, // 打开现有设备 0, // 同步操作 NULL // 无模板文件 ); ``` - **重叠I/O方式**： ```cpp HANDLE hCom = CreateFile( L"COM1", // 设备名称 GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, // 读写权限 0, // 不共享 NULL, // 安全属性 OPEN_EXISTING, // 打开现有设备 FILE_ATTRIBUTE_NORMAL | FILE_FLAG_OVERLAPPED, // 异步操作 NULL // 无模板文件 ); ``` - **（2）配置串口** 打开串口之后，需要对其进行初始化配置。这通常通过一个名为`DCB`（Device Control Block）的结构体来完成。该结构体包含了波特率、数据位数、奇偶校验和停止位等关键参数。 - **获取当前配置**：通过调用`GetCommState`函数获取串口当前的配置信息。 - **修改配置**：修改`DCB`结构体中的相应字段，然后调用`SetCommState`函数更新串口的配置。 `DCB`结构体中的常见字段包括： - **BaudRate**：波特率，指定了通信设备的传输速率。可以是实际的波特率值，也可以是预定义的常量值，如`CBR_9600`、`CBR_19200`等。 - **（3）发送数据** 数据可以通过调用`WriteFile`函数发送到串口。此函数接受要发送的数据缓冲区以及期望发送的字节数作为参数。 - **（4）接收数据** 接收数据可以通过调用`ReadFile`函数完成。此函数同样需要指定一个缓冲区以存储接收到的数据，并返回实际接收到的字节数。 #### 五、总结 本文详细介绍了在Windows平台上使用API函数进行串口通信的方法。通过对比ActiveX控件和API函数的不同，我们了解到后者提供了更高的灵活性和定制化能力。此外，文章还深入探讨了串口操作的具体步骤，包括打开串口、配置串口、发送和接收数据等过程。这些知识对于希望在工业自动化项目中实施串口通信的开发人员来说非常有用。