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c++串口通信实例

头文件SerialPort.h。

  1 ///////////////////////
  2 ////这是头文件的代码，主要是定义了一个类
  3 ///////////////////////////////
  4 
  5 #ifndef SERIALPORT_H_  
  6 #define SERIALPORT_H_  
  7 #include <process.h>    
  8 #include "TChar.h"
  9 #include <string>
 10 #include <sstream>
 11 #include <iostream>
 12 #include <iomanip>
 13 #include <algorithm>
 14 #include <iterator>
 15 #include <cctype>
 16 #include <Windows.h>  
 17 using namespace std;
 18 /** 串口通信类
 19 *
 20 *  本类实现了对串口的基本操作
 21 *  例如监听发到指定串口的数据、发送指定数据到串口
 22 */
 23 
 24 typedef enum AxisType
 25 {
 26     AXIS_XX = 2,
 27     AXIS_YY = 3,
 28     AXIS_ZZ = 1,
 29     AXIS_OO = 4,
 30 }AXIS_TYPE;
 31 
 32 
 33 class CSerialPort
 34 {
 35 public:
 36     CSerialPort(void);
 37     ~CSerialPort(void);
 38 
 39 public:
 40 
 41     /** 初始化串口函数
 42     *
 43     *  @param:  UINT portNo 串口编号,默认值为1,即COM1,注意,尽量不要大于9
 44     *  @param:  UINT baud   波特率,默认为9600
 45     *  @param:  char parity 是否进行奇偶校验,'Y'表示需要奇偶校验,'N'表示不需要奇偶校验
 46     *  @param:  UINT databits 数据位的个数,默认值为8个数据位
 47     *  @param:  UINT stopsbits 停止位使用格式,默认值为1
 48     *  @param:  DWORD dwCommEvents 默认为EV_RXCHAR,即只要收发任意一个字符,则产生一个事件
 49     *  @return: bool  初始化是否成功
 50     *  @note:   在使用其他本类提供的函数前,请先调用本函数进行串口的初始化
 51     *　　　　　   /n本函数提供了一些常用的串口参数设置,若需要自行设置详细的DCB参数,可使用重载函数
 52     *           /n本串口类析构时会自动关闭串口,无需额外执行关闭串口
 53     *  @see:
 54     */
 55     //bool InitPort(UINT  portNo = 3, UINT  baud = CBR_19200, char  parity = 'N', UINT  databits = 8, UINT  stopsbits = 1, DWORD dwCommEvents = EV_RXCHAR);
 56     bool InitPort(UINT  portNo, UINT  baud, char  parity, UINT  databits, UINT  stopsbits, DWORD dwCommEvents);
 57 
 58 
 59     /** 串口初始化函数
 60     *
 61     *  本函数提供直接根据DCB参数设置串口参数
 62     *  @param:  UINT portNo
 63     *  @param:  const LPDCB & plDCB
 64     *  @return: bool  初始化是否成功
 65     *  @note:   本函数提供用户自定义地串口初始化参数
 66     *  @see:
 67     */
 68     bool InitPort(UINT  portNo, const LPDCB& plDCB);
 69 
 70     /** 开启监听线程
 71     *
 72     *  本监听线程完成对串口数据的监听,并将接收到的数据打印到屏幕输出
 73     *  @return: bool  操作是否成功
 74     *  @note:   当线程已经处于开启状态时,返回flase
 75     *  @see:
 76     */
 77     bool OpenListenThread();
 78 
 79     /** 关闭监听线程
 80     *
 81     *
 82     *  @return: bool  操作是否成功
 83     *  @note:   调用本函数后,监听串口的线程将会被关闭
 84     *  @see:
 85     */
 86     bool CloseListenTread();
 87 
 88     /** 向串口写数据
 89     *
 90     *  将缓冲区中的数据写入到串口
 91     *  @param:  unsigned char * pData 指向需要写入串口的数据缓冲区
 92     *  @param:  unsigned int length 需要写入的数据长度
 93     *  @return: bool  操作是否成功
 94     *  @note:   length不要大于pData所指向缓冲区的大小
 95     *  @see:
 96     */
 97     bool WriteData(unsigned char *pData, int length);
 98 
 99     /** 获取串口缓冲区中的字节数
100     *
101     *
102     *  @return: UINT  操作是否成功
103     *  @note:   当串口缓冲区中无数据时,返回0
104     *  @see:
105     */
106     UINT GetBytesInCOM();
107     /*UINT WriteData1(unsigned long long int *pData1, unsigned int length);*/
108 
109     /** 读取串口接收缓冲区中一个字节的数据
110     *
111     *
112     *  @param:  char & cRecved 存放读取数据的字符变量
113     *  @return: bool  读取是否成功
114     *  @note:
115     *  @see:
116     */
117     bool ReadChar(unsigned char &cRecved);
118 
119     unsigned char *MotorMoveXY(unsigned char x, unsigned char y);//xy相对移动
120     unsigned char *StopMotor(unsigned char sm1);
121     unsigned char *SetSpeed(AXIS_TYPE enAxisType, int speed);
122     unsigned char *SetRunSpeed(int TY, int speed);
123 private:
124 
125     /** 打开串口
126     *
127     *
128     *  @param:  UINT portNo 串口设备号
129     *  @return: bool  打开是否成功
130     *  @note:
131     *  @see:
132     */
133     bool openPort(UINT  portNo);
134 
135     /** 关闭串口
136     *
137     *
138     *  @return: void  操作是否成功
139     *  @note:
140     *  @see:
141     */
142     void ClosePort();
143 
144     /** 串口监听线程
145     *
146     *  监听来自串口的数据和信息
147     *  @param:  void * pParam 线程参数
148     *  @return: UINT WINAPI 线程返回值
149     *  @note:
150     *  @see:
151     */
152     static UINT WINAPI ListenThread(void* pParam);
153 
154 private:
155 
156     /** 串口句柄 */
157     HANDLE  m_hComm;
158 
159     /** 线程退出标志变量 */
160     static bool s_bExit;
161 
162     /** 线程句柄 */
163     volatile HANDLE    m_hListenThread;
164 
165     /** 同步互斥,临界区保护 */
166     CRITICAL_SECTION   m_csCommunicationSync;       //!< 互斥操作串口  
167 
168 };
169 
170 #endif //SERIALPORT_H_

SerialPort.cpp

// SerialPort.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//
 
//#include "stdafx.h"
 
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////  
/// COPYRIGHT NOTICE  
/// Copyright (c) 2009, 华中科技大学tickTick Group  （版权声明）  
/// All rights reserved.  
///   
/// @file    SerialPort.cpp    
/// @brief   串口通信类的实现文件  
///  
/// 本文件为串口通信类的实现代码  
///  
/// @version 1.0     
/// @author  卢俊    
/// @E-mail：lujun.hust@gmail.com  
/// @date    2010/03/19  
///   
///  
///  修订说明：  
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////  
 
//#include "StdAfx.h"  
#include "SerialPort.h"  
using namespace std;
/** 线程退出标志 */
bool CSerialPort::s_bExit = false;
/** 当串口无数据时,sleep至下次查询间隔的时间,单位:秒 */
const UINT SLEEP_TIME_INTERVAL = 5;
 
CSerialPort::CSerialPort(void)
    : m_hListenThread(INVALID_HANDLE_VALUE)
{
    m_hComm = INVALID_HANDLE_VALUE;
    m_hListenThread = INVALID_HANDLE_VALUE;
    InitializeCriticalSection(&m_csCommunicationSync);
}
 
CSerialPort::~CSerialPort(void)
{
    CloseListenTread();
    ClosePort();
    DeleteCriticalSection(&m_csCommunicationSync);
}
 
//初始化串口函数
bool CSerialPort::InitPort(UINT portNo /*= 1*/, UINT baud /*= CBR_9600*/, char parity /*= 'N'*/,
    UINT databits /*= 8*/, UINT stopsbits /*= 1*/, DWORD dwCommEvents /*= EV_RXCHAR*/)
{
 
    /** 临时变量,将制定参数转化为字符串形式,以构造DCB结构 */
    char szDCBparam[50];
    sprintf_s(szDCBparam, "baud=%d parity=%c data=%d stop=%d", baud, parity, databits, stopsbits);
 
    /** 打开指定串口,该函数内部已经有临界区保护,上面请不要加保护 */
    if (!openPort(portNo))
    {
        return false;
    }
 
    /** 进入临界段 */
    EnterCriticalSection(&m_csCommunicationSync);
 
    /** 是否有错误发生 */
    BOOL bIsSuccess = TRUE;
 
    /** 在此可以设置输入输出的缓冲区大小,如果不设置,则系统会设置默认值.
    *  自己设置缓冲区大小时,要注意设置稍大一些,避免缓冲区溢出
    */
    /*if (bIsSuccess )
    {
    bIsSuccess = SetupComm(m_hComm,10,10);
    }*/
 
    /** 设置串口的超时时间,均设为0,表示不使用超时限制 */
    COMMTIMEOUTS  CommTimeouts;
    CommTimeouts.ReadIntervalTimeout = 0;
    CommTimeouts.ReadTotalTimeoutMultiplier = 0;
    CommTimeouts.ReadTotalTimeoutConstant = 0;
    CommTimeouts.WriteTotalTimeoutMultiplier = 0;
    CommTimeouts.WriteTotalTimeoutConstant = 0;
    if (bIsSuccess)
    {
        bIsSuccess = SetCommTimeouts(m_hComm, &CommTimeouts);
    }
 
    DCB  dcb;
    if (bIsSuccess)
    {
        //// 将ANSI字符串转换为UNICODE字符串  
        //DWORD dwNum = MultiByteToWideChar(CP_ACP, 0, szDCBparam, -1, NULL, 0);
        //wchar_t *pwText = new wchar_t[dwNum];
        //if (!MultiByteToWideChar(CP_ACP, 0, szDCBparam, -1, pwText, dwNum))
        //{
        //    bIsSuccess = TRUE;
        //}
 
        /** 获取当前串口配置参数,并且构造串口DCB参数 */
        bIsSuccess = GetCommState(m_hComm, &dcb) && BuildCommDCB(szDCBparam, &dcb);
        /** 开启RTS flow控制 */
        dcb.fRtsControl = RTS_CONTROL_ENABLE;
 
        /** 释放内存空间 */
        /*delete[] pwText;*/
    }
 
    if (bIsSuccess)
    {
        /** 使用DCB参数配置串口状态 */
        bIsSuccess = SetCommState(m_hComm, &dcb);
    }
 
    /**  清空串口缓冲区 */
    PurgeComm(m_hComm, PURGE_RXCLEAR | PURGE_TXCLEAR | PURGE_RXABORT | PURGE_TXABORT);
 
    /** 离开临界段 */
    LeaveCriticalSection(&m_csCommunicationSync);
 
    return bIsSuccess == TRUE;
}
 
//初始化串口函数
bool CSerialPort::InitPort(UINT portNo, const LPDCB& plDCB)
{
    /** 打开指定串口,该函数内部已经有临界区保护,上面请不要加保护 */
    if (!openPort(portNo))
    {
        return false;
    }
 
    /** 进入临界段 */
    EnterCriticalSection(&m_csCommunicationSync);
 
    /** 配置串口参数 */
    if (!SetCommState(m_hComm, plDCB))
    {
        return false;
    }
 
    /**  清空串口缓冲区 */
    PurgeComm(m_hComm, PURGE_RXCLEAR | PURGE_TXCLEAR | PURGE_RXABORT | PURGE_TXABORT);
 
    /** 离开临界段 */
    LeaveCriticalSection(&m_csCommunicationSync);
 
    return true;
}
 
//关闭关闭串口
void CSerialPort::ClosePort()
{
    /** 如果有串口被打开，关闭它 */
    if (m_hComm != INVALID_HANDLE_VALUE)
    {
        CloseHandle(m_hComm);
        m_hComm = INVALID_HANDLE_VALUE;
    }
}
 
//打开出串口
bool CSerialPort::openPort(UINT portNo)
{
    /** 进入临界段 */
    EnterCriticalSection(&m_csCommunicationSync);
 
    /** 把串口的编号转换为设备名 */
    char szPort[50];
    sprintf_s(szPort, "COM%d", portNo);
 
    /** 打开指定的串口 */
    m_hComm = CreateFileA(szPort,  /** 设备名,COM1,COM2等 */
        GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, /** 访问模式,可同时读写 */
        0,                            /** 共享模式,0表示不共享 */
        NULL,                         /** 安全性设置,一般使用NULL */
        OPEN_EXISTING,                /** 该参数表示设备必须存在,否则创建失败 */
        0,
        0);
 
    /** 如果打开失败，释放资源并返回 */
    if (m_hComm == INVALID_HANDLE_VALUE)
    {
        LeaveCriticalSection(&m_csCommunicationSync);
        return false;
    }
 
    /** 退出临界区 */
    LeaveCriticalSection(&m_csCommunicationSync);
 
    return true;
}
 
//打开监听线程
bool CSerialPort::OpenListenThread()
{
    /** 检测线程是否已经开启了 */
    if (m_hListenThread != INVALID_HANDLE_VALUE)
    {
        /** 线程已经开启 */
        return false;
    }
    s_bExit = false;
    /** 线程ID */
    UINT threadId;
    /** 开启串口数据监听线程 */
    m_hListenThread = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, ListenThread, this, 0, &threadId);
    if (!m_hListenThread)
    {
        return false;
    }
    /** 设置线程的优先级,高于普通线程 */
    if (!SetThreadPriority(m_hListenThread, THREAD_PRIORITY_ABOVE_NORMAL))
    {
        return false;
    }
 
    return true;
}
//关闭监听线程
bool CSerialPort::CloseListenTread()
{
    if (m_hListenThread != INVALID_HANDLE_VALUE)
    {
        /** 通知线程退出 */
        s_bExit = true;
 
        /** 等待线程退出 */
        Sleep(10);
 
        /** 置线程句柄无效 */
        CloseHandle(m_hListenThread);
        m_hListenThread = INVALID_HANDLE_VALUE;
    }
    return true;
}
//获取串口缓冲区的字节数
UINT CSerialPort::GetBytesInCOM()
{
    DWORD dwError = 0;  /** 错误码 */
    COMSTAT  comstat;   /** COMSTAT结构体,记录通信设备的状态信息 */
    memset(&comstat, 0, sizeof(COMSTAT));
 
    UINT BytesInQue = 0;
    /** 在调用ReadFile和WriteFile之前,通过本函数清除以前遗留的错误标志 */
    if (ClearCommError(m_hComm, &dwError, &comstat))
    {
        BytesInQue = comstat.cbInQue; /** 获取在输入缓冲区中的字节数 */
    }
 
    return BytesInQue;
}
//串口监听线程
UINT WINAPI CSerialPort::ListenThread(void* pParam)
{
    /** 得到本类的指针 */
    CSerialPort *pSerialPort = reinterpret_cast<CSerialPort*>(pParam);
 
    // 线程循环,轮询方式读取串口数据  
    while (!pSerialPort->s_bExit)
    {
        UINT BytesInQue = pSerialPort->GetBytesInCOM();
        /** 如果串口输入缓冲区中无数据,则休息一会再查询 */
        if (BytesInQue == 0)
        {
            Sleep(SLEEP_TIME_INTERVAL);
            continue;
        }
 
        /** 读取输入缓冲区中的数据并输出显示 */
        unsigned char cRecved = 0x00;
        do
        {
            cRecved =0x00;
            if (pSerialPort->ReadChar(cRecved) == true)
            {
 
                std::stringstream  ss;
                int tm = cRecved;
                ss << std::hex << std::setw(2) << std::setfill('0') << tm;
                ss << " ";
                string a = ss.str();
                string b;
                transform(a.begin(), a.end(), back_inserter(b), ::toupper);
                cout <<  b ;
                continue;
            }
        } while (--BytesInQue);
    }
 
    return 0;
}
//读取串口接收缓冲区中一个字节的数据
bool CSerialPort::ReadChar(unsigned char &cRecved)
{
    BOOL  bResult = TRUE;
    DWORD BytesRead = 0;
    if (m_hComm == INVALID_HANDLE_VALUE)
    {
        return false;
    }
 
    /** 临界区保护 */
    EnterCriticalSection(&m_csCommunicationSync);
 
    /** 从缓冲区读取一个字节的数据 */
    bResult = ReadFile(m_hComm, &cRecved, 1, &BytesRead, NULL);
    if ((!bResult))
    {
        /** 获取错误码,可以根据该错误码查出错误原因 */
        DWORD dwError = GetLastError();
 
        /** 清空串口缓冲区 */
        PurgeComm(m_hComm, PURGE_RXCLEAR | PURGE_RXABORT);
        LeaveCriticalSection(&m_csCommunicationSync);
 
        return false;
    }
 
    /** 离开临界区 */
    LeaveCriticalSection(&m_csCommunicationSync);
 
    return (BytesRead == 1);
 
}
 
// 向串口写数据, 将缓冲区中的数据写入到串口
bool CSerialPort::WriteData(unsigned char *pData,  int length)
{
    int *pData1=new int;
    BOOL   bResult = TRUE;
    DWORD  BytesToSend = 0;
    if (m_hComm == INVALID_HANDLE_VALUE)
    {
        return false;
    }
 
    /** 临界区保护 */
    EnterCriticalSection(&m_csCommunicationSync);
 
    /** 向缓冲区写入指定量的数据 */
    bResult = WriteFile(m_hComm,/*文件句柄*/pData,/*用于保存读入数据的一个缓冲区*/ 8,/*要读入的字符数*/ &BytesToSend,/*指向实际读取字节数的指针*/ NULL);
    if (!bResult)
    {
        DWORD dwError = GetLastError();
        /** 清空串口缓冲区 */
        PurgeComm(m_hComm, PURGE_RXCLEAR | PURGE_RXABORT);
        LeaveCriticalSection(&m_csCommunicationSync);
 
        return false;
    }
 
    /** 离开临界区 */
    LeaveCriticalSection(&m_csCommunicationSync);
    
    return true;
}

main.cpp

//#include "StdAfx.h"  
#include "SerialPort.h"  
using namespace std;
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    CSerialPort mySerialPort;//首先将之前定义的类实例化
    int length = 8;//定义传输的长度


    unsigned char *temp = new unsigned char[8];//动态创建一个数组




    if (!mySerialPort.InitPort(3, CBR_19200, 'N', 8, 1, EV_RXCHAR))//是否打开串口，3就是你外设连接电脑的com口，可以在设备管理器查看，然后更改这个参数
    {
        std::cout << "initPort fail !" << std::endl;
    }
    else
    {
        std::cout << "initPort success !" << std::endl;
    }
    if (!mySerialPort.OpenListenThread())//是否打开监听线程，开启线程用来传输返回值
    {
        std::cout << "OpenListenThread fail !" << std::endl;
    }
    else
    {
        std::cout << "OpenListenThread success !" << std::endl;
    }


    temp[0] = 03;
    temp[1] = 85;
    temp[2] = 04;
    temp[3] = 00;
    temp[4] = 00;
    temp[5] = 00;
    temp[6] = 11;
    temp[7] = 03;
    cout << mySerialPort.WriteData(temp, 8) << endl;//这个函数就是给串口发送数据的函数，temp就是要发送的数组。
    cout << mySerialPort.GetBytesInCOM() << endl;//这个函数就是显示返回值函数
    //delete temp[];
    system("pause");
    return 0;
}

(mySerialPort.InitPort(3, CBR_19200, 'N', 8, 1, EV_RXCHAR)调用这个函数来打开串口，3就是你的外设连接电脑的com口（我的外设连接的com口为3），可以在设备管理器查看，然后更改这个参数，CBR_19200为波特率设置，8即为要传输的长度。 mySerialPort.WriteData(temp, 8)有的新手之前没有接触过程序不知道主程序中怎么写发送函数，这个函数就是发送函数第一个参数就是你要发送的数据，第二个就是你要发送的长度（在头文件中都定义好的）。返回数据，是通过开启一个监听线程，来监听串口处是否有数据返回，不作详细解释。

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