在
windows
應用程式的開發中,我們常常需要面臨與外圍資料來源裝置通訊的問題。計算機和微控制器(如
mcs-51
)都具有序列通訊口,可以設計相應的串列埠通訊程式,完成二者之間的資料通訊任務。
實際工作中利用串列埠完成通訊任務的時候非常之多。已有一些文章介紹串列埠程式設計的文章在計算機雜誌上發表。但總的感覺說來不太全面,特別是介紹
32位下程式設計的更少,且很不詳細。筆者在實際工作中積累了較多經驗
,結合硬體、軟體,重點提及比較新的技術,及需要注意的要點作一番**。希望對各位需要編寫串列埠通訊程式的朋友有一些幫助。
一.序列通訊的基本原理
串列埠的本質功能是作為
cpu和序列裝置間的編碼轉換器。當資料從
cpu經過串列埠傳送出去時,位元組資料轉換為序列的位。在接收資料時,序列的位被轉換為位元組資料。
在windows
環境(windows nt
、win98
、windows2000
)下,串列埠是系統資源的一部分。應用程式要使用串列埠進行通訊,必須在使用之前向作業系統提出資源申請要求(開啟串列埠),通訊完成後必須釋放資源(關閉串列埠)。
二.串列埠訊號線的接法
乙個完整的
rs-232c
介面有22
根線,採用標準的
25芯插頭座(或者
9芯插頭座)。
25芯和
9芯的主要訊號線相同。以下的介紹是以
25芯的
rs-232c
為例。①
主要訊號線定義:
2腳:傳送資料
txd;
3腳:接收資料
rxd;
4腳:請求傳送
rts;
5腳:清除傳送
cts;
6腳:資料裝置就緒
dsr;
20腳:資料終端就緒
dtr;
8腳:資料載波檢測
dcd; 1
腳:保護地; 7腳:訊號地。
②電氣特性:
資料傳輸速率最大可到20k bps,最大距離僅15m.
注:看了微軟的msdn 6.0,其windows api中關於序列通訊裝置(不一定都是串列埠rs-232c或rs-422或rs-449)速率的設定,最大可支援到rs_256000,即256k bps! 也不知道到底是什麼序列通訊裝置?但不管怎樣,一般主機和微控制器的串列埠通訊大多都在9600 bps,可以滿足通訊需求。
③介面的典型應用:
大多數計算機應用系統與智慧型單元之間只需使用3到5根訊號線即可工作。這時,除了txd、rxd以外,還需使用rts、cts、dcd、dtr、dsr等訊號線。(當然,在程式中也需要對相應的訊號線進行設定。)
以上接法,在設計程式時,直接進行資料的接收和傳送就可以了,不需要 對訊號線的狀態進行判斷或設定。(如果應用的場合需要使用握手訊號等,需要對相應的訊號線的狀態進行監測或設定。)
三.16位串列埠應用程式的簡單回顧
16位串列埠應用程式中,使用的16位的windows api通訊函式:
①opencomm()
開啟串列埠資源,並指定輸入、輸出緩衝區的大小(以位元組計);
closecomm() 關閉串列埠;
例:int idcomdev;
idcomdev = opencomm("com1", 1024, 128);
closecomm(idcomdev);
②buildcommdcb()
、setcommstate()填寫裝置控制塊dcb,然後對已開啟的串列埠進行引數配置;
例:dcb dcb;
buildcommdcb("com1:2400,n,8,1", &dcb);
setcommstate(&dcb);
③readcomm
、writecomm()對串列埠進行讀寫操作,即資料的接收和傳送.
例:char *m_precieve; int count;
readcomm(idcomdev,m_precieve,count);
char wr[30]; int count2;
writecomm(idcomdev,wr,count2);
16位下的串列埠通訊程式最大的特點就在於:串列埠等外部裝置的操作有自己特有的api函式;而32位程式則把串列埠操作(以及並口等)和檔案操作統一起來了,使用類似的操作。
四.在mfc下的32位串列埠應用程式
32位下串列埠通訊程式可以用兩種方法實現:利用activex控制項;使用api 通訊函式。
使用activex控制項,程式實現非常簡單,結構清晰,缺點是欠靈活;使用api 通訊函式的優缺點則基本上相反。
以下介紹的都是在單文件(sdi)應用程式中加入串列埠通訊能力的程式。
㈠ 使用activex控制項:
vc++ 6.0提供的mscomm控制項通過串列埠傳送和接收資料,為應用程式提供序列通訊功能。使用非常方便,但可惜的是,很少有介紹mscomm控制項的資料。
⑴.在當前的workspace中插入mscomm控制項。
project選單------>add to project---->components and controls----->registered
activex controls--->選擇components: microsoft communications control,
version 6.0 插入到當前的workspace中。
結果新增了類cmscomm(及相應檔案:mscomm.h和mscomm.cpp )。 ⑵
.在mainfrm.h中加入mscomm控制項。
protected:
cmscomm m_comport;
在mainfrm.cpp::oncreare()中:
dword style=ws_visible|ws_child;
if (!m_comport.create(null,style,crect(0,0,0,0),this,id_commctrl))
⑶.初始化串列埠
m_comport.setcommport(1); //選擇com?
m_comport. setinbuffersize(1024); //設定輸入緩衝區的大小,bytes
m_comport. setoutbuffersize(512); //設定輸入緩衝區的大小,bytes//
if(!m_comport.getportopen()) //開啟串列埠
m_comport.setportopen(true);
m_comport.setinputmode(1); //設定輸入方式為二進位制方式
m_comport.setsettings("9600,n,8,1"); //設定波特率等引數
m_comport.setrthreshold(1); //為1表示有乙個字元引發乙個事件
m_comport.setinputlen(0);
⑷.捕捉串列埠事項。mscomm控制項可以採用輪詢或事件驅動的方法從埠獲取資料。我們介紹比較使用的事件驅動方法:有事件(如接收到資料)時通知程式。在程式中需要捕獲並處理這些通訊事件。
在mainfrm.h中:
protected:
afx_msg void oncommmscomm();
declare_eventsink_map()
在mainfrm.cpp中:
begin_eventsink_map(cmainframe,cframewnd )
on_event(cmainframe,id_commctrl,1,oncommmscomm,vts_none)//對映activex控制項事件
end_eventsink_map()⑸⑷
、⑸中內容,在實際工作中是重點、難點所在。
㈡ 使用32位的api 通訊函式:
可能很多朋友會覺得奇怪:用32位api函式編寫串列埠通訊程式,不就是把16位的api換成32位嗎?16位的串列埠通訊程式可是多年之前就有很多人研討過了……
此文主要想介紹一下在api串列埠通訊中如何結合非阻塞通訊、多執行緒等手段,編寫出高質量的通訊程式。特別是在cpu處理任務比較繁重、與外圍裝置中有大量的通訊資料時,更有實際意義。
⑴.在中mainfrm.cpp定義全域性變數
handle hcom; // 準備開啟的串列埠的控制代碼
handle hcommwatchthread ;//輔助線程的全域性函式⑵⑶
啟動乙個輔助線程,用於串列埠事件的處理。
windows提供了兩種執行緒,輔助線程和使用者介面執行緒。區別在於:輔助線程沒有視窗,所以它沒有自己的訊息迴圈。但是輔助線程很容易程式設計,通常也很有用。
在次,我們使用輔助線程。主要用它來監視串列埠狀態,看有無資料到達、通訊有無錯誤;而主線程則可專心進行資料處理、提供友好的使用者介面等重要的工作。
hcommwatchthread=
createthread( (lpsecurity_attributes) null, //安全屬性
0,//初始化執行緒棧的大小,預設為與主線程大小相同
(lpthread_start_routine)commwatchproc, //執行緒的全域性函式
getsafehwnd(), //此處傳入了主框架的控制代碼
0, &dwthreadid );
assert(hcommwatchthread!=null);⑷⑸
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