串口通信

1、定义

串口（COM接口）：串行接口(Serial Interface) 是指数据一位一位地顺序传送，其特点是通信线路简单，只要一对传输线就可以实现双向通信。

2、结构

3、连接方式

计算机（上面的串口） <-> （开发板或其他设备上面的）串口

分别对应着的概念是：

DCE数据发送方串口A<-> DTE数据接收方串口B。A打算发送数据到B中

A设置RTS（Request To Send），表示：请求发送（数据到对方）

正常情况下，数据接收方，B不忙的时候，即不是busy的状态，则：B去设置对应的CTS（Clear To Send）：表示OK，对方可以发送数据了

发送者A，可以直接发送数据给B，B也可以去接受数据，处理收到的数据；偶尔特殊的时候，B处于忙的状态，即busy，比如忙着处理上次发送的数据，所以没空理会你这次还要发的数据：那么此时B不去设置对应的CTS，表示自己忙，来不及处理你将要发送的数据，数据发送者A，就继续检测CTS，直到（数据接受者B，忙清了自己手上的活，有空接受数据了，然后）CTS被接受者B去设置对应的CTS，表示可以接受数据了，然后A才去发送数据给B。

DTR/DSR主要是用来做：建立链接，在数据发送和接受之前，先要建立A和B的连接。这时候，才用到DTR/DSR。

4、通信的步骤

在串口通讯的协议层中，规定了数据包的内容，它由启始位、主体数据、校验位以及停止位组成，通讯双方的数据包格式要约定一致才能正常收发数据

串口通信的四个步骤：

（1）打开串口

CreateFile打开串口，无论是文件、通信设备、命名管道、邮件槽、磁盘、还是控制台，都是用API函数CreateFile来打开或创建的。

HANDLECreateFileA(

LPCSTR lpFileName, // 文件名

DWORD dwDesiredAccess, // 对文件或设备的请求访问

DWORD dwShareMode, //共享模式

LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes, //安全属性，

DWORD dwCreationDisposition, //创作倾向

DWORD dwFlagsAndAttributes,//标志和属性

HANDLE hTemplateFile //模板文件

);

（2）配置串口

GetCommState函数来获取串口的初始配置。需要通过一个DCB结构来进行。DCB结构包含了诸如波特率、数据位数、奇偶校验和停止位数等信息。在查询或配置串口的属性时，都要用DCB结构来作为缓冲区。要修改串口的配置，应该先修改DCB结构。

BOOL GetCommState(

HANDLE hFile, //标识通讯端口的句柄

LPDCB lpDCB //指向一个设备控制块（DCB结构）的指针

);

程序片段如下：

由SetCommState函数设置COM口的设备控制块：

BOOL SetCommState( HANDLE hFile, LPDCB lpDCB );

调用SetupComm函数可以设置串行口的输入和输出缓冲区的大小。如果通信的速率较高，则应该设置较大的缓冲区

（3）读写串口

使用ReadFile和WriteFile读写串口。

BOOLReadFile(
HANDLEhFile,                        // handle to file
LPVOIDlpBuffer,                   // data buffer
DWORD nNumberOfBytesToRead, // number of bytesto read
LPDWORD lpNumberOfBytesRead, // number of bytesread
LPOVERLAPPED lpOverlapped     // overlapped buffer
);

BOOLWriteFile(

HANDLE hFile, //句柄

LPVOID lpBuffer, //数据缓冲区指针

DWORD nNumberOfBytesToRead, //写入的字节数

LPDWORD lpNumberOfBytesRead, //用于保存实际写入的字节数的存储区域 LPOVERLAPPED lpOverlapped //OVERAPPED结构体指针，一般取NULL

);

（4）关闭串口

调用CloseHandle，使用CreateFile函数返回的句柄作为参数。

CloseHandle(m_hCom)；

5、检测串口状态

可以用 GetCommMask（）和 SetCommMask（）来获取或设定目前设定的通讯事件。 WaitCommEvent发出一个状态检查。

(1) BOOL GetCommMask(

HANDLE hFile, //标识通信端口的句柄

LPDWORDlpEvtMask //获取通信事件的指针

);

GetCommMask(m_hCom, &dwMask);

(2) BOOL SetCommMask(

HANDLE hFile, //标识通信端口的句柄

DWORD dwEvtMask //能够使能的通信事件

);

(3) BOOL WINAPI WaitCommEvent(

HANDLE hFile, //标识通信端口的句柄

LPDWORD lpEvtMask, //获取通信事件的指针

LPOVERLAPPED lpOverlapped //异步结构,用来保存异步操作结果。

);

WaitCommEvent(m_hCom,&dwMask, &os)

串口上可能发生的事件：

EV_BREAK	收到BREAK信号
EV_CTS	CTS(clear to send)线路发生变化
EV_DSR	DST(Data Set Ready)线路发生变化
EV_ERR	线路状态错误，包括了CE_FRAME / CE_OVERRUN / CE_RXPARITY 3种错误
EV_RING	检测到振铃信号
EV_RLSD	CD(Carrier Detect)线路信号发生变化
EV_RXCHAR	输入缓冲区中已收到数据，即接收到一个字节并放入输入缓冲区
EV_RXFLAG	使用SetCommState()函数设置的DCB结构中的等待字符已被传入输入缓冲区中
EV_TXEMPTY	输出缓冲区中的数据已被完全送出

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.

6、硬件信号控制

Win32 中提供了EscapeCommFunction() 发送扩展COMM函数允许对几个硬件讯号做控制。参数如下表：

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

BOOLEscapeCommFunction(

HANDLE hFile, //标识通信端口的句柄

DWORD dwFunc //要执行的扩展函数

);

EscapeCommFunction(m_hCom, CLRDTR);

7、其他函数

（1）错误处理

ClearCommError函数也提供通信状态用来表明为什么传输被停止。

BOOLClearCommError(

HANDLE hFile, //标识通信端口的句柄

LPDWORD lpErrors, //接收错误类型的指针

LPCOMSTAT lpStat //返回状态信息的指针

);

ClearCommError(hComm,&dwErrors, &comStat)；

（2）通信超时

SetCommTimeouts函数用于为端口指定通信超时。调用GetCommTimeouts函数可以得到端口目前的超时。

BOOLSetCommTimeouts(

HANDLE hFile, //标识通信端口的句柄

LPCOMMTIMEOUTS lpCommTimeouts //指向超时值的指针

);

BOOLGetCommTimeouts(

HANDLE hFile, //标识通信端口的句柄

LPCOMMTIMEOUTS lpCommTimeouts //指向超时值的指针

);

GetCommTimeouts(m_hCom,&TimeOut);

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