windows下C语言基于WIN32API的同步方式读PC串口_win32程序监听串口的数据资源-CSDN文库

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5星 · 超过95%的资源需积分: 46 20 浏览量 2012-07-28 15:46:07 上传评论 5 收藏 3KB RAR 举报

在Windows环境下，C语言开发应用程序时，我们常常需要与硬件设备进行通信，比如通过串口（COM口）来实现数据的交互。本教程主要讲解如何使用C语言和WIN32 API来实现同步方式读取PC串口的数据。这种方式不依赖于特定的控件或类库，而是直接调用Windows系统提供的API函数，具有较高的灵活性和控制性。我们需要理解什么是串口通信。串口是一种串行通信接口，通常用于连接计算机和其他设备，如打印机、调制解调器等。在Windows系统中，串口通常是通过COM1到COM9的命名来表示。在C语言中，使用WIN32 API来操作串口，主要涉及到以下几个关键步骤： 1. **打开串口**：调用`CreateFile`函数，以指定的COM口名称（如"COM1"）创建一个文件句柄。这个句柄用于后续的串口操作。例如： ```c HANDLE hCom = CreateFile("COM1", GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, 0, NULL, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL); ``` 这里的参数定义了访问权限（读写）、共享模式和文件属性等。 2. **设置串口参数**：使用`DCB`结构体来配置串口参数，如波特率、数据位、停止位、校验位等。然后调用`GetCommState`获取当前串口状态，再用`SetCommState`设置新的状态。例如： ```c DCB dcb; GetCommState(hCom, &dcb); dcb.BaudRate = CBR_9600; // 设置波特率为9600 // ... 设置其他参数 SetCommState(hCom, &dcb); ``` 3. **设置缓冲区和超时**：使用`COMMTIMEOUTS`结构体来设定读写操作的超时策略。可以是无阻塞的立即返回，也可以设置等待时间。例如： ```c COMMTIMEOUTS timeouts; timeouts.ReadIntervalTimeout = MAXDWORD; timeouts.ReadTotalTimeoutMultiplier = 0; timeouts.ReadTotalTimeoutConstant = 5000; // 5秒超时 // ... 设置其他参数 SetCommTimeouts(hCom, &timeouts); ``` 4. **发送数据**：通过`WriteFile`函数向串口发送数据。例如： ```c char data[] = "Hello, World!"; DWORD bytesWritten; WriteFile(hCom, data, sizeof(data) - 1, &bytesWritten, NULL); ``` 5. **接收数据**：使用`ReadFile`函数从串口读取数据。这个函数会根据设置的超时策略等待数据到达。例如： ```c char buffer[128]; DWORD bytesRead; ReadFile(hCom, buffer, sizeof(buffer), &bytesRead, NULL); ``` 6. **关闭串口**：完成通信后，使用`CloseHandle`关闭串口句柄： ```c CloseHandle(hCom); ``` 在`scom.c`和`scom.h`文件中，通常会封装这些基本操作为便于使用的函数，如`open_serial_port`, `set_serial_params`, `write_to_serial`, `read_from_serial` 和 `close_serial_port`等。这样，程序员就可以通过调用这些函数来方便地进行串口通信。在实际应用中，还需要处理错误检查、重试机制、数据校验等复杂情况，以确保通信的稳定性和可靠性。同时，为了提高代码的可读性和可维护性，良好的注释也是必不可少的，这在提供的源代码中已经体现出来。通过学习和理解这段代码，开发者可以掌握在Windows下使用C语言进行串口通信的基本技能。

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#include"scom.h" #include<stdio.h> /******************************************** 函数：open_scom() 功能：打开串口。说明：以同步方式打开串口，打开正常返回串口操作句柄，失败返回-1 ********************************************/ HANDLE open_scom(char *serial_port, int baud_rate, int parity, int byte_size, int stop_bits) { HANDLE hcom; hcom = CreateFile(serial_port, //串口名称 GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, //允许读和写 0, //独占方式 NULL, OPEN_EXISTING, //打开而不是创建 0, //同步方式 NULL); if (hcom == INVALID_HANDLE_VALUE) { //printf("打开串口失败"); return -1; //失败则返回 -1 } /*设置串口属性如波特率、停止位、数据位、校验位；超时间隔*/ setup_scom(hcom, baud_rate, parity, byte_size, stop_bits); read_test(hcom); //读串口，并测试数据以确定帧头 return hcom; } /************************************************ 函数：setup_scom() 功能：配置串行口。说明：hcom 为打开串口返回的串口操作句柄； parity 奇偶校验设置示例 EVENPARITY 偶校验; ODDPARITY 奇校验; NOPARITY 无校验 stop_bits 停止位设置示例 ONESTOPBIT 1位; ONESSTOPBITS 1.5位; TWOSTOPBIT 2位 byte_size 数据位设置示例 4,5,6,7,8 baud_rate 波特率设置示例 115200 失败返回-1，正常返回1。 ************************************************/ int setup_scom(HANDLE hcom, int baud_rate, int parity, int byte_size, int stop_bits) { //声明设置用结构体 COMMTIMEOUTS TimeOuts; DCB dcb; /*配置串口*/ if (!SetupComm(hcom,4096,4096)) //输入缓冲区和输出缓冲区的大小都是4096 return -1; /*设定读超时*/ TimeOuts.ReadIntervalTimeout = MAXWORD; //设置为最大值，表示如果没读到指定字节数，串口会一直等待 TimeOuts.ReadTotalTimeoutMultiplier = 0; TimeOuts.ReadTotalTimeoutConstant = 0; //此项和上项都设置为0，表示一旦读到数据马上返回。 /*设定写超时*/ TimeOuts.WriteTotalTimeoutMultiplier = 500; TimeOuts.WriteTotalTimeoutConstant = 2000; /*将超时设置写入串口寄存器*/ if (!SetCommTimeouts(hcom, &TimeOuts)) return -1; //失败返回-1 GetCommState(hcom, &dcb); //获得串行口当前属性信息 //根据应用程序需要修串行端口参数 dcb.BaudRate = baud_rate; dcb.ByteSize = byte_size; dcb.Parity = parity; dcb.StopBits = stop_bits; //将修改后的DCB结构重新写回串口寄存器 if (!SetCommState(hcom, &dcb)) return -1; //失败返回-1 //清空缓冲区，为读写串口端口做准备 PurgeComm(hcom, PURGE_TXCLEAR | PURGE_RXCLEAR); return 1; } /************************************************ 函数：read_test() 功能：读串行口，并测试数据寻找帧头。说明：hcom 为打开串口返回的串口操作句柄，函数碰到帧尾0Xbb就会返回。(第一帧的数据将会因为测试而被丢弃) 正常返回1，错误返回 -1。 ************************************************/ int read_test(HANDLE hcom) { DWORD bReadStat; //读状态变量 DWORD wCount; //实际读取字节数变量 unsigned char buffer; //数据暂存变量,声明为无符号型变量是方便和0xaa比较 do { bReadStat = ReadFile(hcom, //串口句柄 &buffer, //数据暂存变量 1, //设定一次读取一个字节 &wCount, //存放实际读取字节数 NULL); if (!bReadStat) { //printf("读串口失败"); return -1; } }while (buffer != 0xbb); //如果没读到0Xbb就一直读取 return 1; } /************************************************ 函数：read_scom() 功能：读串行口,获取数据。说明：hcom 为串口操作句柄, data[]数组(至少含9个成员)含有处理后的9轴数据。正常返回1，错误返回 -1。 ************************************************/ int read_scom(HANDLE hcom, int data[]) { DWORD bReadStat; //读状态变量 DWORD wCount; //实际读取字节数变量 int i; int temp[23]; //存放从buffer取过来的原始数据 ,(数据格式为十六进制，高低字节暂分两个变量存放) char buffer[23]; //定义存放从串口读取数据的原始缓存，原始数据带符号 bReadStat = ReadFile(hcom, //串口操作句柄 buffer, //接收缓冲区 23, //设定一次读取的字节数 &wCount, //实际读取的字节数，由ReadFile返回 NULL); if (!bReadStat) //如果读串口失败 { //printf("读串口失败"); return -1; } /*0xaa为帧头，0xbb为帧尾。通过判断帧头和帧尾来确定数据格式是否正确。将16进制常量强制转换为char型*/ if ( buffer[0] !=(char)0xaa && buffer[22] != (char)0xbb ) { read_test(hcom); //如果数据不正确，则重新调整读取位置 return -1; //而且退出函数，以免出现错误赋值 } for (i = 0; i < 23; i++) { temp[i] = buffer[i]; //将从串口读到的数据赋值给temp数组(十六进制，高低字节暂分成了连个变量存放) } process_data(temp, data); //处理数据，将temp里的原始数据，处理合成到data数组中 return 1; } /************************************************ 函数：close_scom() 功能：关闭串口。说明：调用API函数关闭串口。 ************************************************/ void close_scom(HANDLE hcom) { CloseHandle(hcom); } /************************************************ 函数：process_data() 功能：将高低字节分离的两个变量合成到一个变量中。说明：temp[]数组(至少含有23个元素)为高低字节分离原始数据，data[]数组(至少含9个成员)含有处理后的9轴数据。 ************************************************/ void process_data(int temp[], int data[]) { int i; int step; int mask = 0; //掩膜变量，用来清零temp成员中的固定位 mask |= 0xff; //将mask的第0-7位置1 for (i = 0, step = 6; i < 3; i++) { //将x轴数据(加速度计，陀螺仪，地磁仪) temp[3 + step * i] <<= 8; //将数据左移8位，表示高位数据 temp[4 + step * i] &= mask; //将0-7位外的其他位清零，消除包含低字节变量的符号干扰 temp[3 + step * i] |= temp[4 + step * i]; //低字节与高字节相或，把数据整理到一个变量中 //y轴数据(加速度计，陀螺仪，地磁仪) temp[5 + step * i] <<= 8; //将数据左移8位，表示高位数据 temp[6 + step * i] &= mask; //将0-7位外的其他位清零，消除包含低字节变量的符号干扰 temp[5 + step * i] |= temp[6 + step * i];//低字节与高字节相或，把数据整理到一个变量中 //z轴数据(加速度计，陀螺仪，地磁仪) temp[7 + step * i] <<= 8; //将数据左移8位，表示高位数据 temp[8 + step * i] &= mask; //将0-7位外的其他位清零，消除包含低字节变量的符号干扰 temp[7 + step * i] |= temp[8 + step * i]; //低字节与高字节相或，把数据整理到一个变量中) } for (i = 0; i < 9; i++) { data[i] = temp[3 + 2 * i]; //temp数组中下标值为3,5,7,9,11,13,15,17,19的成员含有处理后的值 } }

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