### 使用Windows API 实现串口通讯
#### 引言
Windows API 提供了丰富的功能来帮助开发者实现各种应用级别的需求，其中包括对串行通信的支持。本文将详细介绍如何使用Windows API 在Windows环境下实现串行通信，并给出相关的代码示例。特别地，我们将关注于使用Windows API在Visual Basic 6.0 (VB6)环境中开发串行通信程序。
#### 串行通信程序设计
本节将详细介绍如何在一台计算机与多台单片机之间建立串行通信连接，通信协议采用ASCII标准。由于采用的是总线式的网络结构，因此需要确保避免数据冲突。为此，我们将通过计算机轮询的方式逐一与单片机设备进行通信。
Windows API 支持同步和异步两种通信模式。对于简单的应用场景，同步模式通常更为直接易懂；而对于数据量较大的场景，异步模式则更加高效。考虑到本案例中的具体需求，我们将重点讨论同步模式下的串口通信实现。
##### 串口设备的初始化
初始化串口设备是实现通信的基础步骤。这一步骤包括通过调用`CreateFile`函数获得串口设备句柄，并对其通信参数进行配置，如设置输出和接收缓冲区大小、超时控制以及事件监视等。
```vb
' VB6 代码示例
Dim hSerial As Long ' 串行设备句柄
Dim bSerialOpen As Boolean ' 串口打开标志
Dim hEvent As Long ' 线程同步事件句柄
' 打开串口
hSerial = CreateFile("COM1", &H10000, 0, ByVal 0, OpenMode, FileAttr, ByVal 0)
' 检查是否成功打开串口
If hSerial <> INVALID_HANDLE_VALUE Then
bSerialOpen = True
' 设置串口属性
With DCB
.BaudRate = CInt(&H1E1) ' 波特率设为9600
.ByteSize = 8 ' 数据位数
.Parity = NOPARITY ' 无奇偶校验
.StopBits = ONESTOPBIT ' 停止位
End With
' 设置串口属性
If SetCommState(hSerial, DCB) Then
' 设置超时
With COMMTIMEOUTS
.ReadIntervalTimeout = MAXDWORD
.ReadTotalTimeoutMultiplier = 0
.ReadTotalTimeoutConstant = 0
.WriteTotalTimeoutMultiplier = 0
.WriteTotalTimeoutConstant = 0
End With
' 应用超时设置
If SetCommTimeouts(hSerial, COMMTIMEOUTS) Then
' 开始监听串口事件
If SetCommMask(hSerial, EV_RXCHAR Or EV_ERR) Then
' 创建同步事件
hEvent = CreateEvent(Nothing, True, False, Nothing)
' 启动一个单独的线程来监听串口事件
' 注意: 这里使用同步监听而非异步，因为示例侧重于同步模式
Call MonitorSerialEvents(hSerial, hEvent)
Else
MsgBox "无法设置串口事件监听。"
End If
Else
MsgBox "无法设置串口超时。"
End If
Else
MsgBox "无法设置串口属性。"
End If
Else
MsgBox "无法打开串口。"
End If
```
在以上代码示例中，首先通过`CreateFile`函数打开指定的串口（例如`COM1`）。然后，使用`DCB`结构体来设置串口的基本属性，如波特率、数据位数、奇偶校验以及停止位等。接着，通过`SetCommState`函数应用这些设置。为了确保通信的稳定性，还需要设置超时控制，这可以通过`COMMTIMEOUTS`结构体完成。通过`SetCommMask`函数启用事件监听，并创建一个同步事件句柄用于线程间的同步。
##### 串口数据读写
一旦完成了串口设备的初始化，接下来就可以进行数据的读写了。在同步模式下，可以使用`ReadFile`函数来读取串口数据，使用`WriteFile`函数来发送数据。这里需要注意的是，在等待数据读取或写入完成时，这些函数会阻塞当前线程。
```vb
' 读取串口数据
Private Sub ReadSerialData(ByVal hSerial As Long, ByRef lpBuffer As String, ByVal nNumberOfBytesToRead As Long)
Dim lpNumberOfBytesRead As Long
If ReadFile(hSerial, lpBuffer, nNumberOfBytesToRead, lpNumberOfBytesRead, ByVal 0) Then
Debug.Print "Read " & lpNumberOfBytesRead & " bytes from the serial port."
Else
Debug.Print "Failed to read data from the serial port."
End If
End Sub
' 写入串口数据
Private Sub WriteSerialData(ByVal hSerial As Long, ByVal lpBuffer As String, ByVal nNumberOfBytesToWrite As Long)
Dim lpNumberOfBytesWritten As Long
If WriteFile(hSerial, lpBuffer, nNumberOfBytesToWrite, lpNumberOfBytesWritten, ByVal 0) Then
Debug.Print "Wrote " & lpNumberOfBytesWritten & " bytes to the serial port."
Else
Debug.Print "Failed to write data to the serial port."
End If
End Sub
```
上述代码展示了如何读取和写入串口数据。其中`ReadFile`函数用于从串口读取指定数量的数据，而`WriteFile`函数则用于向串口发送数据。这两个函数都会返回实际读取或写入的数据量。
##### 总结
本文详细介绍了如何使用Windows API 在Visual Basic 6.0环境中实现串行通信。通过初始化串口设备、设置通信参数、读取和写入串口数据等步骤，可以有效地与外部设备进行通信。虽然本文着重于同步模式下的通信实现，但对于更复杂的应用场景，异步模式下的通信实现也是可行的。希望本文能够为那些需要在Windows平台上开发串行通信应用的开发者提供有用的指导。
