He,YuanHui —— 业精于勤荒于嬉,行成于思毁于随

如果你喜欢一个事,又有这样的才干,那就把整个人都投入进去,就要象一把刀直扎下去直到刀柄一样,不要问为什么,也不要管会碰到什么。

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工业控制领域(如DCS系统),经常涉及到串行通信问题。为了实现微机和单片机之间的数据交换,人们用各种不同方法实现串
行通信,如DOS下采用汇编语言或C语言,但在Windows 环境下却存在一些困难和不足。在Windows操作系统已经占据统治地位的情况
下(何况有些系统根本不支持DOS如Windows2000)开发Windows 环境下串行通信技术就显得日益重要。VC++6.0是微软公司于1998年
推出的一种开发环境,以其强大的功能,友好的界面,32位面向对象的程序设计及Active X的灵活性而受广大软件开发者的青睐,
被广泛应用于各个领域。应用VC++开发串行通信目前通常有如下几种方法:一是利用Windows API通信函数;二是利用VC的标准通信
函数inp、inpw、inpd、outp、outpw、outpd等直接对串口进行操作;三是使用Microsoft Visual C++的通信控件(MSComm);
四是利用第三方编写的通信类。以上几种方法中第一种使用面较广,但由于比较复杂,专业化程度较高,使用较困难;第二种需要了
解硬件电路结构原理;第三种方法看来较简单,只需要对串口进行简单配置,但是由于使用令人费解的VARIANT 类,使用也不是很容
易;第四种方法是利用一种用于串行通信的CSerial类(这种类是由第三方提供),只要理解这种类的几个成员函数,就能方便的使
用。笔者利用CSerial类很方便地实现了在固定式EBM气溶胶灭火系统分区启动器(单片机系统)与上位机的通信。以下将结合实例,
给出实现串行通信的几种方法。

1 Windows API通信函数方法

与通信有关的Windows API函数共有26个,但主要有关的有:

        CreateFile() 用 “comn”(n为串口号)作为文件名就可以打开串口。
        ReadFile() 读串口。
        WriteFile() 写串口。
        CloseHandle() 关闭串口句柄。
     初始化时应注意CreateFile()函数中串口共享方式应设为0,串口为不可共享设备,其它与一般文件读写类似。以下给出API实
现的源代码。

1.1 发送的例程

//声明全局变量

        HANDLE m_hIDComDev;
        OVERLAPPED m_OverlappedRead, m_Over lappedWrite;

//初始化串口

void CSerialAPIView::OnInitialUpdate()
{
    CView::OnInitialUpdate();
    Char szComParams[50];
    DCB dcb;
    Memset(&m_OverlappedRead, 0, sizeof (OVERLAPPED));
    Memset(&m_OverlappedWrite, 0, sizeof (OVERLAPPED));

    m_hIDComDev = NULL;
    m_hIDComDev = CreateFile(“COM2”, GENERIC_READ│GENERIC_WRITE, 0, NULL,
    OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL│FILE_FLAG_OVERLAPPED, NULL);

    if (m_hIDComDev == NULL)
    {
        AfxMessageBox(“Can not open serial port!”);
        goto endd;
    }

    memset(&m_OverlappedRead, 0, sizeof (OVERLAPPED));
    memset(&m_OverlappedWrite, 0, sizeof (OVERLAPPED));
    COMMTIMEOUTS CommTimeOuts;
    CommTimeOuts.ReadIntervalTimeout=0×FFFFFFFF;
    CommTimeOuts.ReadTotalTimeoutMultiplier = 0;
    CommTimeOuts.ReadTotalTimeoutConstant = 0;
    CommTimeOuts.WriteTotalTimeoutMultiplier = 0;
    CommTimeOuts.WriteTotalTimeoutConstant = 5000;
    SetCommTimeouts(m_hIDComDev, &CommTimeOuts);
    Wsprintf(szComparams, “COM2:9600, n, 8, 1”);

    m_OverlappedRead. hEvent = CreateEvent(NULL, TRUE, FALSE, NULL);
    m_OverlappedWrite. hEvent = CreateEvent(NULL, TRUE, FALSE, NULL);

    dcb. DCBlength = sizeof(DCB);
    GetCommState(m_hIDComDev, &dcb);
    dcb. BaudRate = 9600;

    dcb. ByteSize= 8;
    unsigned char ucSet;

    ucSet = (unsigned char) ((FC_RTSCTS&FC_DTRDSR) != 0);
    ucSet = (unsigned char) ((FC_RTSCTS&FC_RTSCTS) ! = 0);
    ucSet = (unsigned char) ((FC_RTSCTS&FC_XONXOFF) ! = 0);

    if (!SetCommState(m_hIDComDev, &dcb)‖
        !SetupComm(m_hIDComDev,10000,10000)‖
        m_OverlappedRead. hEvent ==NULL‖
        m_OverlappedWrite. hEvent ==NULL)
    {
        DWORD dwError = GetLastError();
        if (m_OverlappedRead. hEvent != NULL)
            CloseHandle(m_OverlappedRead. hEvent);
        if (m_OverlappedWrite. hEvent != NULL)
            CloseHandle(m_OverlappedWrite. hEvent);

        CloseHandle(m_hIDComDev);
    }
endd:
;
}

//发送数据

void CSerialAPIView::OnSend()
{
    char szMessage[20] = “thank you very much”;

    DWORD dwBytesWritten;

    for (int i=0; i<sizeof(szMessage); i++)
    {
        WriteFile(m_hIDComDev, (LPSTR)&szMessage[i], 1, &dwBytesWritten, &m_OverlappedWrite);

        if (WaitForSingleObject(m_OverlapperWrite, hEvent, 1000))dwBytesWritten = 0;
        else
        {
            GentOverlappedResult(m_hIDComDev, &m_OverlappedWrite, &dwBytesWritten, FALSE);
            m_OverlappedWrite. Offset += dwBytesWritten;
        }

        dwBytesWritten++;
    }
}

1.2 接收例程

DCB ComDcb; //设备控制块

HANDLE hCom; //global handle

hCom = CreateFile ("COM1",GENERIC_READ| GENERIC_WRITE,0,NULL,OPEN_EXISTING,FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,NULL);

if (hCom==INVALID_HANDLE_VALUE)
{
    AfxMessageBox("无法打开串行口");
}
else
{
    COMMTIMEOUTS CommTimeOuts ;
    SetCommMask(hCom, EV_RXCHAR ) ;
    SetupComm(hCom, 4096, 4096 ) ; /*设置收发缓冲区 尺寸为4K */
    PurgeComm(hCom, PURGE_TXABORT| PURGE_RXABORT | PURGE_TXCLEAR| PURGE_RXCLEAR ) ; //清收发缓冲区

//以下初始化结构变量CommTimeOuts, 设置超时参数 CommTimeOuts.ReadIntervalTimeout = 0×FFFFFFFF ;

    CommTimeOuts.ReadTotalTimeoutMultiplier = 0;
    CommTimeOuts.ReadTotalTimeoutConstant = 4000;
    CommTimeOuts.WriteTotalTimeoutMultiplier = 0;
    CommTimeOuts.WriteTotalTimeoutConstant = 4000;
    SetCommTimeouts(hCom, &CommTimeOuts );          //设置超时参数
    ComDcb.DCBlength = sizeof( DCB );
    GetCommState( hCom, &ComDcb );                  //获取当前参数
    ComDcb.BaudRate =9600;                          //波特率
    ComDcb.ByteSize = 8;                            //数据位
    ComDcb.Parity = 0; /*校验 0~4=no, odd, even, mark, space */
    SetCommState(hCom, &ComDcb ) ;

} //设置新的通信参数

接收可用定时器或线程等

DWORD dRead,dReadNum;

unsigned char buff [200];

dRead=ReadFile(hCom, buff, 100, &dReadNum, NULL); //接收100个字符,

//dReadNum为实际接收字节数

 

2 利用端口函数直接操作

这种方式主要是采用两个端口函数_inp(), _outp()实现对串口的读写,其中读端口函数的原型为:

    int _inp(unsigned shot port)

该函数从端口读取一个字节,端口号为0~65535。

写端口的函数原型为:

    int _outp(unsigned shot port, int databyte)

该函数向指定端口写入一个字节。

不同的计算机串口地址可能不一样,通过向串口的控制及收发寄存器进行读写,可以实现灵活的串口通信功能,由于涉及具体的硬
件电路讨论比较复杂,在此不加赘述。

 

3 MSComm控件

MSComm控件是微软开发的专用通信控件,封装了串口的所有功能,使用很方便,但在实际应用中要小心对其属性进行配置。下面详
细说明该类应用方法。

3.1 MSComm控件的属性

CommPort:设置串口号,类型 short :1-comm1 2-comm2.
Settings:设置串口通信参数,类型 CString :B波特率,P奇偶性(N无校验,E偶校验,O奇校验),D字节有效位数,S停止位。
PortOpen:设置或返回串口状态,类型 BOOL:TURE打开,FALSE关闭。
InputMode:设置从接收缓冲区读取数据的格式,类型 long: 0-Text 1-Bin。
Input:从接收缓冲区读取数据,类型 VARIANT。
InBufferCount:接收缓冲区中的字节数,类型:short。
InBufferSize:接收缓冲区的大小,类型:short。
Output:向发送缓冲区写入数据,类型:VARIANT。
OutBufferCount:发送缓冲区中的字节数,类型:short。
OutBufferSize:发送缓冲区的大小,类型:short。
InputLen:设置或返回Input读出的字节数,类型:short。
CommEvent:串口事件,类型:short。

3.2 程序示例

串口初始化

    if (!m_comm.GetPortOpen())m_comm.SetPortOpen(TURE);     /*打开串口*/

    m_comm.SetSettings("4800,n,8,1");   /*串口参数设置*/
    m_comm.SetInputMode(0);             /*设置TEXT缓冲区输入方式*/
    m_comm.SetRthresHold(1);            /*每接收一个字符则激发OnComm()事件*/

接收数据

    m_comm.SetInputLen(1);              /*每次读取一个字符
    VARINAT V1=m_comm.GetInput();

/*读入字符*/

    m_V1=V1.bstrval;

发送字符
    m_comm.SetOutput(Colevariant ("Hello"); /*发送 “Hello” */

3.3 注意

     SetOutput方法可以传输文本数据或二进制数据。用SetOutput方法传输文本数据,必须定义一个包含一个字符串的Variant。
发送二进制数据,必须传递一个包含字节数组的Variant 到 Output 属性。正常情况下,如果发送一个 ANSI 字符串到应用程序,
可以以文本数据的形式发送。如果发送包含嵌入控制字符、Null 字符等的数据,要以二进制形式发送。此处望引起读者注意,笔
者曾经在此犯错。

4 VC++类CSerial

4.1 串行通信类CSerial简介

Cserial 是由MuMega Technologies公司提供的一个免费的VC++类,可方便地实现串行通信。以下为该类定义的说明部分。

class CSerial
{
public:
    CSerial();
    ~CSerial();
    BOOL Open( int nPort = 2, int nBaud = 9600 );
    BOOL Close( void );
    int ReadData( void *, int );
    int SendData( const char *, int );
    int ReadDataWaiting( void );
    BOOL IsOpened( void ){ return( m_bOpened ); }
    protected:
    BOOL WriteCommByte( unsigned char );
    HANDLE m_hIDComDev;
    OVERLAPPED m_OverlappedRead, m_OverlappedWrite;
    BOOL m_bOpened;

}


4.2 串行通信类Cserial 成员函数简介

1. CSerial::Cserial是类构造函数,不带参数,负责初始化所有类成员变量。

2. CSerial:: Open这个成员函数打开通信端口。带两个参数,第一个是埠号,有效值是1到4,第二个参数是波特率,返回一个布
   尔量。

3. CSerial:: Close函数关闭通信端口。类析构函数调用这个函数,所以可不用显式调用这个函数。

4. CSerial:: SendData函数把数据从一个缓冲区写到串行端口。它所带的第一个参数是缓冲区指针,其中包含要被发送的资料;
   这个函数返回已写到端口的实际字节数。

5. CSerial:: ReadDataWaiting函数返回等待在通信端口缓冲区中的数据,不带参数。

6. CSerial:: ReadData函数从端口接收缓冲区读入数据。第一个参数是void*缓冲区指针,资料将被放入该缓冲区;第二个参
   数是个整数值,给出缓冲区的大小。

4.3 应用VC类的一个实例

1. 固定式EBM气溶胶灭火系统简介

     固定式EBM气溶胶灭火装置分区启动器是专为EBM灭火装置设计的自动控制设备。可与两线制感温、感烟探测器配套使用,当监
测部位发生火情时,探测器发出电信号给分区启动器,经逻辑判断后发出声、光报警,延时后自动启动EBM灭火装置。为了便于火灾
事故的事后分析,需对重要的火警事件和关键性操作进行记录,记录应能从PC机读出来;PC机能控制、协调整个系统的工作,这些
都涉及通信。本例中启动器采用RS-485通信接口,系统为主从式网络,PC机为上位机。具体的通信协议为:
   (1)下位机定时向上传送记录的事件;
   (2)应答发送,即PC机要得到最新事件记录,而传送时间未到时,PC机发送命令,下位机接收命令后,把最新记录传给上位机;
   (3)上位机发送其它命令如校时、启动、停止、手/自动等。

2. 通信程序设计

部分上位机程序

(1)发送命令字程序,代码如下

void CCommDlg::OnSend()
{

    CSerial Serial;

    //构造串口类,初始化串行口

    if (Serial.Open(2,9600)) //if-1

    //打开串行口2,波特率为9600bps
    {
        static char szMessage[]="0";

        //命令码(可定义各种命令码)
        int nBytesSent;
        int count=0;
resend:

        nBytesSent=Serial.SendData(szMessage,strlen(szMessage));

        //发送命令码
        char rdMessage [20];
        if (Serial.ReadDataWaiting()) //if-2
        {
            Serial.ReadData(rdMessage,88);
            //rdMessage 定义接收字节存储区,为全局变量//

            if ((rdMessage[0]!=0x7f)&&(count<3))
            {
                count++;
                goto resend
            }

            if(count>=3)
                MessageBox(“发送命令字失败”);
        }

        else //if-2
            MessageBox("接收数据错误");

    }
    else //if-1
        MessageBox("串行口打开失败");
}

下位机通信程序:

#include<reg51.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>

#define count 9
#define com_code 0x00
#define com_code1 0xff

unsigned char buffer[count];
int po,year,month,date,hour;
int minute,second,recordID ;
int sum;

main()
{
    …

/*初始化串口和定时器*/

    TMOD=0×20;
    TH1=0×fd;
    TR1=0×01;
    ET1=0×00;
    ES=1;
    EA=1;

/*待发送数据送缓冲区*/

    buffer[0] = 0×ff;          //数据特征码
    buffer[1] = count+1;        //数据长度
    buffer[2] = year;          //年
    buffer[3] = month;          //月
    buffer[4] = date;           //日
    buffer[5] = hour;           //时
    buffer[6] = minute;         //分
    buffer[7] = second;         //秒
    buffer[8] = recordID;       //事件号

    for(po=0;po<count;po++)
        sum+=buffer[po];

    buffer[9]=sum;              //校验和
    …

}

/*发送中断服务程序*/

void send(void) interrupt 4 using 1
{
    int i;

    RI=0;
    EA=0;
    do
    {
        for(i=0;i<=count;i++)
        {
            SBUF=buffer[i];         //发送数据和校验和//
            while(TI==0);
            TI=0;
        }
        while(RI==0);
        RI=0;
    } while(SBUF!=0);               //主机接收不正确,重新发送//

    EA=1;

    Return;
}

5 应用总结

     根据不同需要,选择合适的方法。我们选用的用VC++类实现的上位机和下位机的串行通信方法具有使用简单、编写程序方便的
特点。经过半年多应用于EBM灭火系统的情况来看,该方法实现的系统运行稳定可靠,是一种值得推广的简单易行的通信方法。

 

原文:http://bbs.mcu123.net/bbs/dispbbs_18_1086.html

posted on 2008-08-14 09:42  He,YuanHui  阅读(1471)  评论(1编辑  收藏  举报

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