Windows平台下基于串口的数据采集系统

来源：计算机与信息技术作者：出处：巧巧读书 2006-11-26 进入讨论组

关键词：
windows
access
word
dos
通信

　　摘要 介绍了一种简易的Windows平台下基于串口的数据采集系统。系统上层软件采用简单的非重叠I/O模式，通过合理的设置，有效地解决了I/O读写阻塞问题。

　　关键词 串行通讯，非重叠I/O，数据采集

　　串行通讯因其线路简单，开发相对比较容易，所以经常应用于各种监控、测试和自动化设备中。在DOS环境下，上层软件可以直接对端口进行读写，但是在Windows环境下，不能直接对硬件进行读写，而只能调用一系列的系统函数。这对上层程序的开发带来了一定的复杂性。本文给出了Windows环境下，对串口进行读写的一种简化步骤，降低了程序的复杂性。

　　1、Windows环境下串口读写的一般过程

　　在现行32位的Windows系统中，串行通信是作为文件读写来处理的。其串口读写的一般过程为：

　　 Windows平台下基于串口的数据采集系统

　　1.1 打开串口

　　在Windows环境下，打开串口使用CreateFile函数，其原型为：

HANDLE CreateFile(
LPCTSTR lpFileName，
DWORD dwDesiredAccess，
DWORD dwShareMode，
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSA，
DWORD dwCreate，
DWORD dwFlagsAndAttributes，
HANDLE hTemplate
);

　　其中比较重要的几个参数是：

　　﹥ lpFileName —— 为端口名称，如”COM1”，”COM2”等等；
　　﹥dwDesiredAccess —— 希望对串口进行何种操作，可为GENERIC_READ（读）、GENERIC_WRITE（写）或两者的位或；
　　﹥ dwCreate —— 必须设置为OPEN_EXISTING;
　　﹥ dwFlagsAndAttributes —— 可为FILE_FLAG_ OVERLAPPED （重叠模方式）或NULL（非重叠模式）；

　　﹥ dwShareMode和hTemplate参数在打开串口时必须为NULL；

　　1.2 配置串口

　　包括初始化端口、设置DCB结构和设置超时值。

　　使用SetupComm函数初始化端口，设置端口的读写缓冲区大小。

　　设置DCB结构包括波特率、字节长度、校验位、停止位等等。使用SetCommState函数。

　　设置超时值使用SetCommTimeouts函数。下一节以下将对该函数做进一步说明。

　　1.3 串口读写

　　Win32环境下对串口的读写采用ReadFile和WriteFile函数。读写方式有两种：重叠模式和非重叠模式（或者称为异步模式和同步模式）。

　　1.4 关闭串口

　　串口使用完毕，使用CloseHandle函数关闭即可。

　　2、重叠模式和非重叠模方式

　　一般认为非重叠I/O模式比较简单，但是会占用大量I/O时间，而重叠I/O模式比较灵活，但是编程复杂。

　　非重叠模式下，读写函数知道执行完毕才返回，因而会阻塞同步执行的其它线程。而在重叠模式下，读写函数会立即返回，I/O操作在后台进行，这样线程就可以处理其它事务。

　　重叠模式需要监测和处理通信事件的状态，给编程带来了很大复杂性。其实，通过对端口进行合理的设置，编程简单的非重叠模式，也可以发挥出重叠模式的优点。

　　3、优化的非重叠模式

　　在前面提到，在串口读写之前，需要设置读写超时值。使用的函数是SetCommTimeouts，其原型为：

BOOL SetCommTimeouts(
HANDLE hFile，
LPCOMMTIMEOUTS lpTimeouts
);

　　其中第二个参数是一个指向串口超时结构（COMMTIMEOUTS）的指针。该结构指明了串口读写的各种超时间隔值。当设置结构成员ReadIntervalTimeout为MAXDWORD，并且同时设置成员ReadTotalTimeoutConstant以及成员ReadTotalTimeoutMultiplier为0时，ReadFile函数会立即返回，即使没有读入任何字节。这样就不会引起任何阻塞了。巧巧读书:http://www.qqread.com/data-structure/j282686.html