Windows下串口通信编程详解

Windows API串口编程详解

（一）Windows API串口通信编程概述
1.打开串口
2.配置串口
3.读写串口
4.关闭串口
Windows环境下的串口编程。Windows封装了Windows的通信机制，这种方式称为通信API，Windows程序可以利用Windows通信API进行编程，不用对硬件直接进行操作。这种体系被称为Windows开放式服务体系。
不需要许多协议层的交互式、非实时的通信可以采用Win32通信API来实现。Win32通信API把串口操作（以及并口等）和文件操作统一起来了，使用类似的操作来实现。
（二）Windows串口通信相关API函数
2.1打开和关闭串口
1.打开串口
在32位的Windows系统中，串口和其它设备通信时作为文件处理的。串口的打开、关闭、读取和写入所用的函数与操作文件的函数完全一致。
通信回话以调用CreateFile（）开始。CreatFile（）为读访问、写访问或读写访问“打开”串口。
CreateFile（）函数声明如下：
HANDLE CreateFile
(
LPCTSTR lpszName,//串口名
DWORD fdwAccess,//指定串口访问类型 读/写
DWORD fdwShareMode,//设置共享属性
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpsa,//设置安全性结构
DWORD fdwCreate,//指定如果CreatFile（）正在被已有的文件调用时应采取的动作。因为串口总是存在，fdwCreate必须设置成OPEN_EXISTING。
DWORD fdwAttrsAndFlags,//描述了端口的各种属性
HANDLE hTemplateFile//指向模板的句柄
)

lpszName：指定要打开的串口逻辑名，用字符串表示，如“COM1”和“COM2”分别表示串口1和串口2.
fdwAccess:用来指定串口访问的类型。与文件一样，串口也是可以被打开以供读取、写入或者两者皆有。
GENERIC_READ位读取访问打开端口，GENERIC_WRITE位写访问打开端口。
这两个常数定义如：const GENERIC_READ=0x80000000h；
const GENERIC_WRITE=0x40000000h；
用户可以用逻辑操作将这两个标识符连接起来，为读/写访问权限打开端口。因为大部分串口通信都是双向的，因此常常在设置中将这两个标识符连接起来使用。如：
fdwAccess=GENERIC_READ|GENERIC_WRITE；
fdwShareMode
指定该端口的共享属性。该参数是为那些由许多应用程序共享的文件提供的。对于不能共享的串口，它必须设置为0.这就是文件与通信设备之间的主要差异之一。如果当前程序调用了CreateFile（），另一个应用程序已经打开了串口，该函数就会返回错误代码。因为两个应用程序不能共享一个端口。然而，同一个应用程序的多个线程可以共享由CreateFile（）返回的端口句柄，并且根据安全属性设置，该句柄可以被打开端口的应用程序的子程序所继承。
Ipsa
引用安全性属性结构（SECURITY_ARRTIBUTES），该结构定义了一些属性，例如通信句柄如何被打开端口的应用程序的子程序所继承。将该参数设置为NULL将为该端口分配缺省的安全性属性。子应用程序所继承的缺省属性是该端口不能被继承的。
安全属性结构声明如下：
typedef struct_SECURITY_ARRTIBUTE
{
DWORD nLength;
LPVOID lpSecurityDescriptor;
BOOL bInheritHandle;
} SECURITY_ARRTIBUTE;

SECURITY_ARRTIBUTES结构成员nLength指明该结构的长度，lpSecurityDescriptor指向一个安全描述字符，bInheritHandle表明句柄是否能被继承。
fdwCreate
指定如果CreatFile（）正在被已有的文件调用时应采取的动作。因为串口总是存在，fdwCreate必须设置成OPEN_EXISTING。该标志告诉Windows不用企图创建新端口，而是打开已经存在的端口。
OPEN_EXISTING常数被定义为：
const OPEN_EXISTING =3;
fdwAttrsAndFlags
描述了端口的各种属性。对于文件来说，有可能具有很多属性，但对于串口，唯一有意义的设置是FILE_FLAG_OVERLAPPED。当创建时指定该设置，端口I/O可以在后台进行（后台I/O也叫异步I/O）。FILE_FLAG_OVERLAPPED常数定义如下：
const FILE_FLAG_OVERLAPPED=0x40000000h
hTemplatefFile
指向模板的句柄，当端口处于打开状态时，不使用改参数，因而必须设置成0。
实例：
调用CreatFile函数打开COM1串口操作的例子：
HANDLE hCom;
DWORD dwError;
hCom=CreateFile
(
“COM1”, // 文件名
GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, // 允许读和写
0, // 独占方式
NULL,
OPEN_EXISTING, // 打开而不是创建
FILE_ATTRIBUTE_NORMAL | FILE_FLAG_OVERLAPPED, // 重叠方式
NULL
);

if(hCom = = INVALID_HANDLE_VALUE)
{
dwError=GetLastError(); // 处理错误
}

一旦串口处于打开状态，就可以分配一个发送缓冲区和接收缓冲区，并且通过调用SetupComm（）实现其它初始化工作。也可以不调用SetupComm（）函数，Windows系统也会分配缺省的发送和接收缓冲区，并且初始化端口。但为了保证缓冲区的大小与实际需要的一致，最好还是调用该函数。SetupComm（）函数声明如下：
BOOL SetupComm
(
HANDLE hFile, // 通信设备句柄
DWORD dwInQueue, // 输入缓冲区大小
DWORD dwOutQueue // 输出缓冲区大小
);

SetupComm（）函数中各项含义说明如下：
hFile
由CreatFile()返回的指向已打开端口的句柄。
dwInQueue和dwOutQueue
接收缓冲区的大小和发送缓冲区的大小。这两个定义并非是实际的缓冲区的大小，指定的大小仅仅是“推荐的”大小，而Windows可以分配任意大小的缓冲区。Windows设备驱动程序可以获得这两个数据，并不直接分配大小，而使用来优化性能和避免缓冲区超限。
注意：当使用CreatFile（）函数打开串口时：为实现调制解调器的排他性访问，共享标识必须设为零；创建标识必须设为OPEN_EXISTING;模板句柄必须置为空。
2.关闭串口
关闭串口比打开串口简单得多，只需要调用CloseHandle（）函数关闭由CreatHandle（）函数返回得句柄即可。
CloseHandle函数声明如下：
BOOL CloseHandle
(
HANDLE hObject // 需关闭的设备句柄
);

使用串口时一般要关闭它，如果忘记关闭串口，串口就会始终处于打开状态，其它应用程序就不能打开并使用串口了。
2.2串口配置和串口属性
CreatFile（）打开串口后，系统将根据上次打开串口时设置的值来初始化串口，可以集成上次打开操作后的数值，包括设备控制块（DCB）和超时控制结构（COMMTIMEOUTS）。如果是首次打开串口，Windows操作系统就会使用缺省的配置。
1.串口配置
使用GetCommState（）获取串口得当前配置，使用SetCommState（）重新分配串口资源的各个参数。
GetCommState（）函数声明如下：
BOOL GetCommState
(
HANDLE hFile, // 通信设备句柄
LPDCB lpDCB // 指向device-control block structure的指针
);

参数说明：
hFile
由CreatFile（）函数返回的指向已打开串口的句柄。
lpDCB
一个非常重要的结构——设备控制块DCB（Device Control Block）
DCB结构的主要参数说明如下：
·DCBLength: 一字节为单位指定的DCB结构的大小。
·Baudrate: 用于指定串口设备通信的