SerialPort:使用 Windows API 的串行端口通信

在IT领域，串行端口通信是设备之间数据传输的一种古老但仍然广泛使用的方法。Windows API（应用程序编程接口）提供了丰富的函数和结构体，使得开发者能够利用C++语言与硬件设备进行串行通信。本文将深入探讨如何使用Windows API进行串行端口通信。 了解串行端口的基本概念至关重要。串行端口，也称为COM端口，是一种通过串行数据传输协议连接外部设备的接口。它以比特为单位逐个发送数据，速度相对较慢，但适合长距离传输或对实时性要求不高的应用。 在Windows API中，我们主要使用`CreateFile`函数打开串行端口，`SetCommState`和`SetupComm`来配置端口参数，`ReadFile`和`WriteFile`用于读写数据，以及`WaitForSingleObject`进行同步操作。以下是一些关键的API函数： 1. **CreateFile**: 这个函数用于打开串行端口，例如`CreateFile("COM1:", GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, 0, NULL, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL)`。这里"COM1:"是串行端口的名称，GENERIC_READ和GENERIC_WRITE表示读写权限，OPEN_EXISTING表示如果端口已存在则打开。 2. **DCB（Device Control Block）**: 这是一个结构体，包含了串行端口的各种配置信息，如波特率、数据位、停止位、校验位等。使用`GetCommState`获取当前设置，`SetCommState`设置新的配置。 3. **SetupComm**: 此函数初始化串行端口的输入和输出缓冲区大小，例如`SetupComm(hComPort, 4096, 4096)`，其中hComPort是`CreateFile`返回的句柄，4096是输入和输出缓冲区的大小。 4. **COMMTIMEOUTS**: 另一个重要的结构体，用于设置串行端口的超时参数。通过`GetCommTimeouts`和`SetCommTimeouts`获取和设置超时值，以控制读写操作的等待时间。 5. **ReadFile**和**WriteFile**: 读取和写入数据的主要函数。例如，`ReadFile(hComPort, buffer, bytesToRead, &bytesRead, NULL)`，`WriteFile(hComPort, data, bytesToWrite, &bytesWritten, NULL)`，分别读取和写入指定数量的数据。 6. **FlushFileBuffers**: 清空串行端口的缓冲区，确保数据被立即发送或接收。 7. **PurgeComm**: 清除端口的发送和接收队列，防止数据丢失或混乱。 8. **CloseHandle**: 当完成通信后，使用`CloseHandle`关闭串行端口。 为了确保正确地处理串行通信，还需要关注中断请求（IRQ）、数据传输错误、硬件握手协议（如DTR/DSR，RTS/CTS）等细节。同时，多线程编程时要注意同步问题，可以使用`WaitForSingleObject`来等待特定事件的发生，例如数据可用或写操作完成。 在实际开发中，往往需要编写自定义的类封装这些API，以提供更方便的接口，例如添加打开/关闭端口、读写数据、设置参数等方法。在`SerialPort-master`这个项目中，很可能就包含了一个这样的C++类库，用于简化串行端口的使用。 通过Windows API进行串行端口通信涉及到一系列的函数调用和配置，理解并熟练运用这些API是开发相关应用的基础。对于C++程序员来说，这是一项必不可少的技能，尤其是在物联网、自动化设备、工业控制等领域。通过学习和实践，你可以创建自己的串行通信解决方案，与各种硬件设备进行高效通信。