第一篇 Win32串口操作的技巧
转载自：http://www.cppblog.com/Lee7/archive/2008/01/08/40691.html
1.开启一个 Serial Port：
利用一般开启档案的 CreatFile（） 即可开启 serial port device用 CreateFile（） API.
HANDLE CreateFile( LPCTSTR lpFileName, // pointer to name of the file DWORD dwDesiredAccess, // access （read-write） mode DWORD dwShareMode, // share mode LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes, // pointer to security attributes DWORD dwCreationDistribution, // how to create DWORD dwFlagsAndAttributes, // file attributes HANDLE hTemplateFile // handle to file with attributes to copy );dwDersiredAccess 一般为 GENERIC_READ|GENERIC_WRITE
dwShareMode "必须"为 0, 即不能共享, 但同一个 process 中的不同 thread 在一开启之后就可以共享.
lpSecurityAttributes 一般为 NULL
dwCreateionDistributon 在这里"必须"为 OPEN_EXISTING
dwFlagsAndAttributes 定义了开启的属性, 若是设成 FILE_FLAG_OVERLAPPED 则可使用异步的 I/O.
hTemplateFile "必须"为 NULL
传回档案 handle
设定 Serial Port 传送及接收缓冲区的大小
在开启完 serial port 之后, 可以藉由呼叫 SetupComm（） 来进行配置传送时的缓冲区及接收时的缓冲区. 如果没有呼叫 SetupComm（） 的话, Win95 会配置内定的缓冲区
BOOL SetupComm( HANDLE hFile, // handle of communications device DWORD dwInQueue, // size of input buffer DWORD dwOutQueue // size of output buffer );2.关闭 Serial Port file
利用一般的 CloseHandle（） 即可.
BOOL CloseHandle( HANDLE hObject // handle to object to close ) 在 Win32 里头, 将一些通讯时会用到的信息用 COMMPROP 这个结构来表示. （当然不仅仅是 Serial Port） 可以用 GetCommProperties（） 来取得:
BOOL GetCommProperties( HANDLE hFile, // handle of communications device LPCOMMPROP lpCommProp // address of communications properties structure );
typedef struct _COMMPROP 
{ // cmmp
WORD wPacketLength; // packet size, in bytes WORD wPacketVersion; // packet version DWORD dwServiceMask; // services implemented DWORD dwReserved1; // reserved DWORD dwMaxTxQueue; // max Tx bufsize, in bytes DWORD dwMaxRxQueue; // max Rx bufsize, in bytes DWORD dwMaxBaud; // max baud rate, in bps DWORD dwProvSubType; // specific provider type DWORD dwProvCapabilities; // capabilities supported DWORD dwSettableParams; // changable parameters DWORD dwSettableBaud; // allowable baud rates WORD wSettableData; // allowable byte sizes WORD wSettableStopParity; // stop bits/parity allowed DWORD dwCurrentTxQueue; // Tx buffer size, in bytes DWORD dwCurrentRxQueue; // Rx buffer size, in bytes DWORD dwProvSpec1; // provider-specific data DWORD dwProvSpec2; // provider-specific data WCHAR wcProvChar[1]; // provider-specific data
} COMMPROP; 至于上述 COMMPROP 结构的成员所代表的意思, on-line help 中应该写的都满清楚的 .
你可以利用 COMMPROP 来取得一些状态, 但是当你想改变目前的设定时你需要两个 API 来完成:
BOOL GetCommState( HANDLE hFile, // handle of communications device LPDCB lpDCB // address of device-control block structure );BOOL SetCommState( HANDLE hFile, // handle of communications device LPDCB lpDCB // address of device-control block structure );你可以用 GetCommState（） 来取得目前 Serial Port 的状态, 也可以用 SetCommState（） 来设定 Serial Port 的状态.
DCB 的结构就请自行翻阅 help 啰.
另外, programmer 最常控制的几个设定就是 baud rate, parity method, data bits, 还有 stop bit. BuildCommDCB（） 提供了对于这几个常见设定的控制.
BOOL BuildCommDCB( LPCTSTR lpDef, // pointer to device-control string LPDCB lpDCB // pointer to device-control block );5.通讯设定对话盒
Win32 API 中提供了一个开启通讯设定对话盒的 API: CommConfigDialog（）, 当呼叫这个 API 时, 会蹦现一个可供设定 Baud Rate, Data Bits, Parity .. 等信息的对话盒, programmer 可以利用它来让使用者设定一些信息, 并且取得结果.
BOOL CommConfigDialog( LPTSTR lpszName, // pointer to device name string HWND hWnd, // handle to window LPCOMMCONFIG lpCC // pointer to comm. configuration structure );typedef struct _COMM_CONFIG { DWORD dwSize; WORD wVersion; WORD wReserved; DCB dcb; DWORD dwProviderSubType; DWORD dwProviderOffset; DWORD dwProviderSize; WCHAR wcProviderData[1];} COMMCONFIG, *LPCOMMCONFIG;在我们呼叫 CommConfigDialog（） 之前, dwSize 要设为 sizeof（COMMCONFIG）, wVersion 的值在这边似乎不重要（我不清楚, VC5 的 on-line help 说可以设为 1, 我手中的 book 的范例是设为 0x100）, 呼叫完 CommConfigDialog（） 之后, 成员 dcb 中的 BaudRate, ByteSize, StopBits, Parity 就是使用者的设定.
6.Timeout 的机制
因为传输时并不会维持一个绝对稳定的速率. 因为传输品质的关系, programer 会需要 timeout 的机制来协助他们做一些控制. 在 Win32 通讯 Timeout 的机制中, timeout 的性质共分为两类, 先来看看 COMMTIMEOUTS 这个结构:
typedef struct _COMMTIMEOUTS { // ctmo DWORD ReadIntervalTimeout; DWORD ReadTotalTimeoutMultiplier; DWORD ReadTotalTimeoutConstant; DWORD WriteTotalTimeoutMultiplier; DWORD WriteTotalTimeoutConstant;} COMMTIMEOUTS,*LPCOMMTIMEOUTS;BOOL GetCommTimeouts( HANDLE hFile, // handle of communications device LPCOMMTIMEOUTS lpCommTimeouts // address of comm. time-outs structure );BOOL SetCommTimeouts( HANDLE hFile, // handle of communications device LPCOMMTIMEOUTS lpCommTimeouts // address of communications time-out structure );第二种 timeout 的机制称为 total timeout, 顾名思义即是传输的总时间的 timeout . 在这种 timeout 的机制下, Win32 提供了一个具有弹性的方式来设定 total timeout. 以读取的 total timeout 为例, 利用 ReadTotalTimeoutMultiplier 和 ReadTotalTimeoutConstant 构成了一个线性的上限值. 什么意思呢? 实际上的 total timeout 应该是这样的一个式子:
ReadTotalTimeout = ReadTotalTimeOutMultiplier * BytesToRead + ReadTotalTimeoutConstant
WriteTotalTimeout 用同样的公式来计算. 这样的话, 不仅可以用一个固定的值来做为 timeout 值, 也可以用条线来做为 timeout 的值, 而随着要读取或是要写的 bytes 数而变动.
如果不想使用 timeout, 就把 COMMTIMEOUTS 里头的资料成员都填为 0.
如果你将 ReadIntervalTimeout 设为 MAXDWORD, 且将 ReadTotalTimeOutMultiplier 和 ReadTotalTimeoutConstant 都设为 0 的话, 那么读取时, 如果 receive queue 里头并没有资料, 读取的动作将会马上返回, 而不会停滞在读取的动作.
这里有一个和 BuildCommDCB（） 很像的 API 叫 BuildCommDCBAndTimeouts（）:
BOOL BuildCommDCBAndTimeouts( LPCTSTR lpDef, // pointer to the device-control string LPDCB lpDCB, // pointer to the device-control block LPCOMMTIMEOUTS lpCommTimeouts // pointer to comm. time-out structure );lpDef 一样是控制字符串, 可以给像 BuildCommDCB（） 中的 lpDef 那样格式的字符串, 但是多了 "TO=XXX" 这个设定. 如果 "TO=ON", 这个 API 会依据 lpCommTimeouts 里头的值来设定读和写的 timeout 值. 如果 "TO=OFF", 则会设定这个 device 没有 timeout. 如果是 "ON" 和 "OFF" 之外的其它值, 则 lpCommTimeouts 的设定将会被忽略.
对了, 在设定完 timeout 值之后, 记得要检查 COMMPROP 里的 dwProvCapabilities 中的 PCF_INTTIMEOUTS 和 PCF_TOTALTIMEOUTS 两个 flags 是否有被 set, 以确认 interval timeout 和 total timeout 是否有支持.
7.读取资料
从 serial port 里头读取资料就跟读取一般的档案一样, 使用 ReadFile（） 来达成.
BOOL ReadFile( HANDLE hFile, // handle of file to read LPVOID lpBuffer, // address of buffer that receives data DWORD nNumberOfBytesToRead, // number of bytes to read LPDWORD lpNumberOfBytesRead, // address of number of bytes read LPOVERLAPPED lpOverlapped // address of structure for data );要注意的是, nNumberOfBytesToRead 设定的是一次最多的读取量, 很有可能所读取的值（检查 lpNumberOfBytesRead）小于这个值. 通常在错误发生或是 timeout 发生时这个 API 就会返回.
PurgeComm（） 这个 API 可以用来终止目前正在进行的读或写的动作, 也可以 flush 掉 I/O buffer 内等待读或写的资料.
BOOL PurgeComm( HANDLE hFile, // handle of communications resource DWORD dwFlags // action to perform );其中 dwFlags 共有四种 flags:
PURGE_TXABORT: 终止目前正在进行的（背景）写入动作
PURGE_RXABORT: 终正目前正在进行的（背景）读取动作
PURGE_TXCLEAR: flush 写入的 buffer
PURGE_RXCLEAR: flush 读取的 buffer
而使用 FlushFileBuffers（） 可以确保所有的资料都被送出, 这个 API 才会返回.
另外一个有趣的 API 是 ClearCommError（）, 从字面上的意思看来, 它是用来清除错误情况用的, 但是实际上它还可以拿来取得目前通讯设备的一些信息.
BOOL ClearCommError( HANDLE hFile, // handle to communications device LPDWORD lpErrors, // pointer to variable to receive error codes LPCOMSTAT lpStat // pointer to buffer for communications status );呼叫这个 API 之后, 关于通讯设备的一些信息会被储存在 lpStat 中, COMSTAT 的结构如下:
typedef struct _COMSTAT { // cst DWORD fCtsHold : 1; // Tx waiting for CTS signal DWORD fDsrHold : 1; // Tx waiting for DSR signal DWORD fRlsdHold : 1; // Tx waiting for RLSD signal DWORD fXoffHold : 1; // Tx waiting, XOFF char rec'd DWORD fXoffSent : 1; // Tx waiting, XOFF char sent DWORD fEof : 1; // EOF character sent DWORD fTxim : 1; // character waiting for Tx DWORD fReserved : 25; // reserved DWORD cbInQue; // bytes in input buffer DWORD cbOutQue; // bytes in output buffer} COMSTAT, *LPCOMSTAT藉由 fCtsHold, fDsrHold, fRlsdHold, fXoffHold, fXoffSent 可以知道目前因为什么因素而使通讯阻碍住了.（ 跟 handshaking 和 flow control 有关） cbInque 和 cbOutQue 则可以显示出还有多少 bytes 在读取或是写入 queue 中.
8.写入资料
和读取资料一样, programmer 可以使用 WriteFile（） 来将资料写入 serial port.
BOOL WriteFile( HANDLE hFile, // handle to file to write to LPCVOID lpBuffer, // pointer to data to write to file DWORD nNumberOfBytesToWrite, // number of bytes to write LPDWORD lpNumberOfBytesWritten, // pointer to number of bytes written LPOVERLAPPED lpOverlapped // pointer to structure needed for overlapped I/O ); 关于通讯设备的写入有三个很有趣的 API, 它们分别是 SetCommBreak（）, ClearCommBreak, 和 TransmitCommChar（）.
BOOL SetCommBreak( HANDLE hFile // handle of communications device );BOOL ClearCommBreak( HANDLE hFile // handle to communications device );BOOL TransmitCommChar( HANDLE hFile, // handle of communications device char cChar // character to transmit );SetCommBreak（） 是用来暂停目前的传输作业, 它会使 buffer 中的资料都不再被送出, 这个时候, program 可以去做些杂七杂八的事, 之后, 再利用 ClearCommBreak（） 回复传输作业.
TransmitCommChar（） 是用来立即性的赶在所有 buffer 数据被送出去之前, 传输一个字符的数据出去, 即使 buffer 中还有资料. 换句话说, 这个字符有最高的优先权被送出去.
9.事件驱动式的 I/O
在 Win32 里头, 对于通讯设备的 I/O 可以用像是事件驱动式的方法来达成. 主要是利用一个叫 WaitCommEvent（） 的 API. 呼叫这个 API 之后, 会一直 block 到设定的事件发生之后才会返回. 我们先来看看如何设定事件, 再回过头来看 WaitCommEvent（） .
programer 可以用 GetCommMask（） 和 SetCommMask（） 来取得或是设定目前设定的通讯事件.
BOOL GetCommMask( HANDLE hFile, // handle of communications device LPDWORD lpEvtMask // address of variable to get event mask );BOOL SetCommMask( HANDLE hFile, // handle of communications device DWORD dwEvtMask // mask that identifies enabled events );可以设定的事件有 EV_BREAK, EV_CTS, EV_DSR, EV_ERR, EV_RING, EV_RLSD, EV_RXCHAR, EV_RXFLAG, EV_TXEMPTY.（其意义请自行参考 help）, 当然, 你可以把它们 or 起来成为组合的事件.
在设定完想要处理的事件之后, 可以使用 WaitCommEvent（）
BOOL WaitCommEvent( HANDLE hFile, // handle of communications device LPDWORD lpEvtMask, // address of variable for event that occurred LPOVERLAPPED lpOverlapped, // address of overlapped structure );WaitCommEvent（） 会一直 block 到你所设定的通讯事件发生为止. 所以当 WaitCommEvent（） 返回时, 你可以由 lpEvtMask 取得究竟是那一事件发生, 再来决定要如何处理.
举例来说, 可以用 SetCommMask（） 设定事件为 EV_RXCHAR, 那么在呼叫 WaitCommEvent（） 时, 它会等到有字符可供读取时才会返回, 那么在它返回之后, 可以检查一下 lpEvtMask 中是否 set 了 EV_RXCHAR, 如果是的话就可以用 ReadFile（） 去读取. 这样的话, 可以避免掉某些情形之下, 需要做 polling 所引起效率不彰的问题.
10.错误的处理
前面提过的 ClearnCommError（） 可以用来取得目前发生错误的原因.（请参见 help）
11.硬件的控制命令
Win32 中提供了 EscapeCommFunction（） 允许 programer 对几个硬件讯号做控制.
BOOL EscapeCommFunction( HANDLE hFile, // handle to communications device DWORD dwFunc // extended function to perform );其中 dwFunc 可以是:
CLRDTR : 让 DTR OFF
CLRRTS : 让 RTS OFF
SETDTR : 让 DTR ON
SETRTS : 让 RTS ON
SETXOFF : "仿真" 接收到 XOFF 字符
SETXON : "仿真" 接收到 XON 字符
SETBREAK : 和 SetCommBreak（） 的意思相同
CLRBREAK : 和 ClearCommBreak（） 的意思相同
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转载自：http://www.cppblog.com/Lee7/archive/2008/01/08/40685.html
利用Visual C＋＋在windows环境下设计异步串行通信程序可以使用不同的方法。一种方法可以使用windows系统提供的串行口API函数；另一种方法可以直接使用Microsoft公司提供的ActiveX控件MSCOMM.OCX。利用MSCOMM.OCX控件进行串行口程序设计相对比较简单，只要对该控件的属性、事件和方法进行设置和操作，就能完成简单的串行通信功能。而直接使用windows系统提供的串行口API函数则相对较为灵活。试验中，可根据自己的情况任意其中一种进行编程。以下针对如何使用windows系统提供的串行口API函数进行编程做简要介绍
在windows系统，串行口和其它通信设备都是作为文件进行处理的。串行口的打开、关闭、发送和接收所用的函数都与操作文件的函数相同。总体来说，利用Visual C＋＋进行异步串行通信程序设计通常可以分为4个大阶段，它们是串行口打开阶段、串行口状态值读取和属性设置阶段、串行数据的发送与接收阶段，以及串行口关闭阶段。
（1） 打开串行口
在对串行口进行所有的操作之前，首先要将其打开。串行口的打开可以使用CreateFile函数，CreateFile函数将返回一个句柄，在随后与该串行口相关的各种操作中使用。与文件操作相同，在利用CreateFile打开串行口时，也可以将串行口指定为“读访问权限”、“写访问权限”或“读写访问权限”。
HANDLE CreateFile（
LPCTSTR lpFileName
DWORD dwDesiredAccess
DWORD dwSharedMode
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes
DWORD dwCreationDisposition
DWORD dwFlagsAndAttributes
HANDLE hTemplateFile
)；
在调用成功时，CreateFile返回打开文件的句柄，该句柄将在以后与该串口相关的各个调用函数中使用。如果调用失败，则CreateFile返回INVALID_HANDLE_VALUE。
（2） 串行口的状态读取和属性设置
一旦将串口打开，就可以对该串口的属性进行设置。由于串口的属性非常复杂，因此通常采用读取该串口当前状态值，然后在此基础上进行修改的方法。
n 获取串行口当前状态
windows系统使用GetCommState函数获取串行口的当前配置，GetCommState的声明如下：
BOOL GetCommState（
HANDLE hFile
LPDCB lpDCB
）；
GetCommState函数的第一个参数hFile是由CreateFile函数返回指向已打开串行口的句柄。第二个参数指向设备控制块DCB。DCB是一个非常重要的数据结构，几乎所有的串行口属性和状态都存储在该结构的成员变量中。
n 对串口进行设置
windows系统利用SetCommState函数修改串行口的当前参数配置。SetCommState函数声明如下：
BOOL SetCommState（
HANDLE hFile
LPDCB lpDCB
）；
GetCommState函数的第一个参数hFile是由CreateFile函数返回指向已打开串行口的句柄。第二个参数指向设备控制块DCB。如果函数调用成功，则返回值为非0；若函数调用失败，则返回值为0。当应用程序仅仅需要修改一部分串行口的配置值时，可以通过GetCommState函数获得当前的DCB结构，然后更改参数，再调用SetCommState函数设置修改过的DCB来配置串行口。
n 为串口分配接收和发送缓冲区
当一个串行口打开时，可以为该串口分配一个发送缓冲区和一个接收缓冲区。串行口发送缓冲区和接收缓冲区的配置可以由函数SetupComm实现。如果不调用SetupComm，系统会为该串口分配默认的发送缓冲区和接收缓冲区。但是为了保证缓冲区的大小与实际需要的一致，最好调用该函数进行设置。SetupComm函数原型如下：
BOOL SetupComm（
HANDLE hFile
DWORD dwInQueue
DWORD dwOutQueue
）；
其中hFile是由CreateFile函数返回指向已打开串行口的句柄。参数dwInQueue和dwOutQueue分别指定应用程序推荐使用的接收缓冲区和发送缓冲区的大小。
n 清空接收和发送缓冲区
在进行串口所有的发送和接收数据操作之前，最好使用PurgeComm函数将串行口发送缓冲区和接收缓冲区中的数据清楚干净。PurgeComm函数原型如下：
BOOL PurgeComm（
HANDLE hFile
DWORD dwFlages
）；
参数hFile是由CreateFile函数返回指向已打开串行口的句柄，参数dwFlags指明执行的动作。如果dwFlags为PURGE_TXCLEAR，则通知系统清空发送缓冲区；如果dwFlags为PURGE_RXCLEAR，则通知系统清空接收缓冲区；如果需要将发送缓冲区和接收缓冲区全部清空，可以把dwFlags设置为PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR。如果PurgeComm函数调用成功，则返回值为非0；若函数调用失败，则返回值为0。
（3） 串行数据的发送和接收
与普通的文件操作相同，在对串行口进行操作时，通常利用ReadFile函数读取串行口收到的数据，利用WriteFile将需要发送的数据写如串行口。
n 串行数据的接收
利用ReadFile函数可以读取将串行口接收到的数据。ReadFile函数原型如下：
BOOL ReadFile（
HANDLE hFile
LPVIOD lpBuffer
DWORD nNumberOfBytesToRead
LPDWORD lpNumberOfBytesRead
LPOVERLAPPED lpOverlapped
）；
其中参数hFile指向已经打开的串行口句柄；lpBuffer指向一个读取数据缓冲区；nNumberOfBytesToRead指定要从串行设备中读取的字节数；lpNumberOfBytesRead指明实际从串行口中读出的字节数；lpOverlapped指向一个OVERLAPPED结构变量，该结构变量中包含一个同步事件。
通常如果调用成功，ReadFile返回非0值；否则返回值为0。但是对于接收操作在后台进行的串口来说，返回值为0不一定说明函数调用失败。此时可以调用GetLastError函数获取进一步的信息。如果GetLastError返回值为ERROR_IO_PENDING，则说明该读取串口的操作仍然处于后台等待状态，而非一个真正意义上的错误。
n 串行数据的发送
利用WriteFile函数可以向串行口写入数据。WriteFile函数原型如下：
BOOL WriteFile（
HANDLE hFile
LPVIOD lpBuffer
DWORD nNumberOfBytesToWrite
LPDWORD lpNumberOfBytesWritten
LPOVERLAPPED lpOverlapped
）；
其中参数hFile指向已经打开的串行口句柄；lpBuffer指向一个发送数据缓冲区；nNumberOfBytesToRead指定要从串行设备中发送的字节数；lpNumberOfBytesRead指明实际从串行口中发送的字节数；lpOverlapped指向一个OVERLAPPED结构变量，该结构变量中包含一个同步事件。
通常如果调用成功，WriteFile返回非0值；否则返回值为0。但是对于发送操作在后台进行的串口来说，返回值为0不一定说明函数调用失败。此时可以调用GetLastError函数获取进一步的信息。如果GetLastError返回值为ERROR_IO_PENDING，则说明该写入串口的操作仍然处于后台等待状态，而非一个真正意义上的错误。
（4） 关闭串行口
在用完串行口后通常要将其关闭。如果忘记关闭，该串口会始终处于打开状态，其它的应用程序就不能打开或使用它。
关闭串口可以使用函数CloseHandle，其函数原型如下：
BOOL CloseHandle（
HANDLE hObject
）；
CloseHandle函数非常简单，其中hObject为该打开串口的句柄。如果该函数调用成功，则返回值为非0；否则返回值为0。