序列通訊的基本原理及用MFC實現串列埠通訊程式設計

2021-04-13 08:34:18 字數 4693 閱讀 9170

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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