串口通信技術(shù)在Visual C++中的實(shí)現(xiàn)

1、串口通信技術(shù)在Visual C+中的實(shí)現(xiàn)摘要:本文介紹了串口通信的根本原理,分析和研究了串口通信在visual+開(kāi)發(fā)環(huán)境下的實(shí)現(xiàn)方法,并對(duì)各種實(shí)現(xiàn)方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)展了比擬。關(guān)鍵詞:串口通信;多線程;非阻塞通信;s控件1串口通信的根本原理串口的本質(zhì)功能是作為pu和串口通信設(shè)備間的編碼轉(zhuǎn)換器。當(dāng)數(shù)據(jù)從pu經(jīng)過(guò)串口發(fā)送出去時(shí),字節(jié)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串口的位。在接收數(shù)據(jù)時(shí),串口的位被轉(zhuǎn)換為字節(jié)數(shù)據(jù)。在inds環(huán)境下,串口是系統(tǒng)資源的一局部。應(yīng)用程序要使用串口進(jìn)展通信,必須在使用之前向操作系統(tǒng)提出資源申請(qǐng)要求(翻開(kāi)串口),通信完成后必須釋放資源,即關(guān)閉串口。2v下的32位串口應(yīng)用程序32位下串口通信程序可以用3種

2、方法實(shí)現(xiàn):s控件;使用api通信函數(shù)或者serialprt類(lèi)。下面介紹的都是在單文檔應(yīng)用程序中參加串口通信功能的程序。2.1使用s控件v+6.0提供的s控件通過(guò)串口端口發(fā)送和接收數(shù)據(jù),為應(yīng)用程序提供串口通信功能,使用非常方便。在當(dāng)前的對(duì)話框中插入一個(gè)s控件,然后在lassizard中為新創(chuàng)立的通信控件定義一個(gè)成員對(duì)象(s_),接下來(lái)只需要通過(guò)該成員對(duì)象即可設(shè)置s控件的相關(guān)屬性。s控件提供了很多屬性,通常我們只需要設(shè)置幾個(gè)常用的屬性,即初始化串口,然后需要翻開(kāi)串口。(1)初始化串口串口的初始化主要是通過(guò)串口的屬性設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)。利用成員對(duì)象_初始化串口參數(shù)的主要流程如圖1所示。(2)捕捉串口事件

3、s控件可以采用查詢(xún)或事件驅(qū)動(dòng)的方式從端口獲取數(shù)據(jù)。事件驅(qū)動(dòng)方式是處理串口端口交互作用的一種非常有效的方法。在許多情況下,在事件發(fā)生時(shí)需要得到通知,例如:在串口接收緩沖區(qū)中有字符,或者d線上或rts線上一個(gè)字符到達(dá)或一個(gè)事件發(fā)生時(shí),可以利用s控件的n事件捕獲并處理這些通信事件,n事件還可以檢查和處理通信錯(cuò)誤。查詢(xún)方式本質(zhì)上屬于事件驅(qū)動(dòng),但在某些情況下,這種方式更為便捷。在程序的每個(gè)關(guān)鍵功能之后,可以通過(guò)檢查event屬性值來(lái)查詢(xún)霎時(shí)間和錯(cuò)誤,只要event屬性的值有了變化,就說(shuō)明有一個(gè)事件或一個(gè)錯(cuò)誤發(fā)生。假如應(yīng)用程序較小,且自成一體,那么該方法更為可齲本文介紹使用比擬廣泛的事件驅(qū)動(dòng)方法:有事件(

4、如接收到數(shù)據(jù))時(shí)通知程序。在程序中需要捕獲并處理這些通信事件。(3)串口讀寫(xiě)完成讀寫(xiě)的函數(shù)很簡(jiǎn)單,只需調(diào)用getinput()和setutput()兩個(gè)函數(shù)即可。兩個(gè)函數(shù)的原型是:variantgetinput()及vidsetutput(nstvariantnevalue),兩者都要使用variant類(lèi)型(所有idispath:invke的參數(shù)和返回值在內(nèi)部都是作為variant對(duì)象處理的)。無(wú)論是在p機(jī)讀取上傳數(shù)據(jù)時(shí)還是在p機(jī)發(fā)送下行命令時(shí),我們都習(xí)慣于使用字符串的形式。字符串可以用bstr表示,但是所有的bstr都是包含寬字符,innt支持寬字符,而in95并不支持。為解決上述問(wèn)題,我們

5、在實(shí)際應(yīng)用中使用bytearray。串口接收數(shù)據(jù)的處理流程如圖2所示。n事件的程序構(gòu)造如下:vidainfrae:ns()sith(_.getevent()ase2:/串口數(shù)據(jù)接收和處理2.2使用32位的api通信函數(shù)在v+6.0下,f應(yīng)用程序的線程由inthread對(duì)象表示。v+把線程分為兩種:用戶界面線程和工作者線程。用戶界面線程可以提供界面和用戶交互,通常用于處理用戶輸入及其相應(yīng)的各種事件和消息;而工作都線程主要用來(lái)處理程序的后臺(tái)任務(wù)。程序一般不需要直接創(chuàng)立inthread對(duì)象,通過(guò)調(diào)用afxbeginthread()函數(shù)就會(huì)自動(dòng)創(chuàng)立一個(gè)inthread對(duì)象,從而開(kāi)場(chǎng)一個(gè)線程。創(chuàng)立上述的

6、兩種線程都利用這個(gè)函數(shù)。首先在在ainfr.pp中定義全局變量(串口句柄h和haththread),然后在程序中創(chuàng)立一個(gè)串口,并進(jìn)展相應(yīng)的串口參數(shù)設(shè)置,然后啟動(dòng)一個(gè)工作者線程,主要用它來(lái)監(jiān)視串口狀態(tài),看有無(wú)數(shù)據(jù)到達(dá)、通信有無(wú)錯(cuò)誤;而用戶界面線程那么可專(zhuān)心進(jìn)展數(shù)據(jù)處理、提供友好的用戶界面等重要的工作,最后為工作者線程寫(xiě)一個(gè)全局函數(shù),主要完成數(shù)據(jù)接收的工作。程序處理的流程如圖3所示。數(shù)據(jù)接收函數(shù)的編寫(xiě)相對(duì)較簡(jiǎn)單,首先調(diào)用setask設(shè)置只接收字符,然后調(diào)用aitevent等待串口事件的發(fā)生。當(dāng)串口有數(shù)據(jù)到來(lái)時(shí),判斷其是否為字符,假設(shè)是,那么調(diào)用learerrr獲取串口的狀態(tài)并去除串口的錯(cuò)誤,再調(diào)用

7、readfile讀取數(shù)據(jù),并通過(guò)串口狀態(tài)的binque屬性獲取數(shù)據(jù)的大小,最后再將數(shù)據(jù)顯示出來(lái)。值得注意的是,假如在reatefile()時(shí)使用了file_flag_verlapped,那么在readfile()中必須采用lpverlapped構(gòu)造。否那么,函數(shù)會(huì)錯(cuò)誤地報(bào)告該操作已完成了。在此,我們使用了多線程技術(shù),在工作者線程中監(jiān)視串口,有數(shù)據(jù)到達(dá)時(shí)依靠事件驅(qū)動(dòng),讀入數(shù)據(jù)并向主線程報(bào)告。并且,aitevent()、readfile()、ritefile()都使用了非阻塞通信技術(shù),依靠重疊(verlapped)讀寫(xiě)操作,讓串口讀寫(xiě)操作在后臺(tái)運(yùn)行。2.3使用簡(jiǎn)單而強(qiáng)大的多線程串口編程工具seri

8、alprt類(lèi)使用s控件編程簡(jiǎn)單,對(duì)付簡(jiǎn)單的任務(wù)完全可以勝任,但當(dāng)我們需要在程序中用多個(gè)串口,而且還要做很多復(fù)雜的處理,那么最好不用s通信控件。假如這時(shí)你不想自己編寫(xiě)底層的東西或者對(duì)api函數(shù)不是很理解,你可以使用serialprt類(lèi)來(lái)完成比擬復(fù)雜的任務(wù)。這是renspekreijse寫(xiě)的一個(gè)串口類(lèi),類(lèi)作者已作了一個(gè)基于對(duì)話框,且同時(shí)能檢測(cè)4個(gè)串口的例如程序。有了這個(gè)類(lèi),我們編程就容易多了,只要在程序中參加這個(gè)類(lèi)文件,然后就可以按照通常的方法使用該類(lèi)中的一些函數(shù)。該類(lèi)可在相關(guān)網(wǎng)站上下載。3結(jié)語(yǔ)本文在闡述了串口通信的根本原理之后,討論了實(shí)現(xiàn)串口通信的詳細(xì)方法,其中使用api函數(shù)實(shí)現(xiàn)串口編程,方法靈敏,功能強(qiáng)大,但需要編程人員對(duì)串口聽(tīng)硬件工作原理有較深化的理解;使用s控件編程方法簡(jiǎn)單,容易實(shí)現(xiàn),但靈敏性較差,可以很方便地實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單任務(wù)。參考文獻(xiàn)1王華,岳麗全,岳志高.s控件在v+6.0串口通信中的應(yīng)用j.長(zhǎng)春工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2022(01).2馬天才,程全,樊宇.s控件