串行通信的实现

串行通信的实现
串行通信的实现
随 着 现 代 信 息 技 术 的 发 展 以 及 计 算 机 网 络 的 广 泛 使 用， 计 算 机 通 信 技 术已 经 日 臻 成 熟， 但 串 行 通 信 作 为 一 种 灵 活 方 便 可 靠 的 通 信 方 式， 仍 不 失 为有 效 的 通 信 手 段， 被 广 泛 应 用 于 工 业 控 制 中。 在 工 业 生 产 实 践 中， 用PC 机 对工 程 实 现 实 时 监 控， 通 常 要 求PC 机 能 在 用 户 界 面 上 具 有 数 据 采 集、 数 据 处理 以 及 控 制 信 号 的 产 生 与 传 输 等 功 能。 在 这 种 特 定 的 环 境 下，PC 机 要 与 过程 控 制 的 实 时 信 号 相 联 系， 就 要 求 能 实 现 对PC 机 的 串 行 端 口 直 接 操作。Borland 公 司 推 出 的Delphi 是 一 种 功 能 强 大 的 高 级 编 程 语 言， 其 具 有 的 可 视 化 面 向 对象 的 特 性， 特 别 适 于 在Windows 环 境 下 图 形 界 面 和 用 户 程 序 的 编 制。 本 文 就 是介 绍 基 于Windows95/NT 操 作 系 统 用Delphi 来 实 现PC 机 与 下 层PLC 控 制 器 之 间 的 串 口通 信 方 法。

基 于WIN95/NT 的 串 行 通 信 机 制

Windows 操 作 系 统 的 机 制 禁 止 应 用 程 序 直 接 访 问 计 算 机 硬 件， 但 它 为 程 序员 提 供 了 一 系 列 的 标 准API 函 数， 使 得 应 用 程 序 的 编 制 更 加 方 便 并 且 免 除 了对 有 关 硬 件 的 调 试 麻 烦。 在Windows95/NT 中， 原 来Windows3.X 的WM_COMMNOTIFY 消 息已 被 取 消， 操 作 系 统 为 每 个 通 信 设 备 开 辟 了 用 户 可 定 义 大 小 的 读/ 写 缓 冲区， 数 据 进 出 通 信 口 均 由 操 作 系 统 后 台 完 成， 应 用 程 序 只 需 对 读/ 写 缓 冲 区操 作 即 可。WIN95/NT 中 几 个 常 用 的 串 行 通 信 操 作 函 数 如 下：

CreatFile
打 开 串 行 口
CloseHandle
关 闭 串 行 口
SetupComm
设 置 通 信 缓 冲 区 的 大 小
ReadFile
读 串 口 操 作
WriteFile
写 串 口 操 作
SetCommState
设 置 通 信 参 数
GetCommState
获 取 默 认 通 信 参 数
ClearCommError
清 除 串 口 错 误 并 获 取 当 前 状 态
除 上 述 几 个 函 数 外， 还 要 经 常 用 到 一 个 重 要 的 记 录DCB（ 设 备 控 制块）。DCB 中 记 录 有 可 定 义 的 串 行 口 参 数， 设 置 串 行 口 参 数 时 必 须 先 用 GetCommState 函 数 将 系 统 默 认 值 填 入DCB 控 制 块， 然 后 才 可 把 用 户 想 改 变 的 自 定义 值 设 定。

在WIN95/NT 中 进 行 串 行 通 信 除 了 解 基 本 的 通 信 操 作 函 数 外， 还 要 掌 握 多 线程 编 程。 线 程 是 进 程 内 部 执 行 的 路 径， 是 操 作 系 统 分 配CPU 时 间 的 基 本 实体。 每 个 进 程 都 由 单 线 程 开 始 完 成 应 用 程 序 的 执 行。 串 行 通 信 需 要 利 用 多线 程 技 术 实 现， 其 主 要 的 处 理 逻 辑 可 以 表 述 如 下： 进 程 一 开 始 先 由 主 线 程做 一 些 必 要 的 初 始 化 工 作， 然 后 主 线 程 根 据 需 要 在 适 当 时 候 建 立 通 信 监 视线 程 监 视 通 信 口， 当 指 定 的 串 行 口 事 件 发 生 时， 向 主 线 程 发 送 WM_COMMNOTIFY 消 息( 由 于WIN95 取 消 了WM_COMMNOTIFY 消 息， 因 此 必 须 自 己 创建）， 主 线 程 对 其 进 行 处 理。 若 不 需 要WM_COMMNOTIFY 消 息， 则 主 线 程 终 止 通信 监 视 线 程。

多 线 程 同 时 执 行， 将 会 引 起 对 共 享 资 源 的 冲 突。 为 避 免 冲 突， 就 要 用 同步 多 线 程 对 共 享 资 源 进 行 访 问。WIN95 提 供 了 许 多 保 持 线 程 同 步 的 方 法， 笔者 采 用 创 建 事 件 对 象 来 保 持 线 程 同 步。 通 过CraeteEvent（） 创 建 事 件 对 象， 使用SetEvent（） 或PulseEvent（） 函 数 将 事 件 对 象 设 置 成 信 号 同 步。 在 应 用 程 序 中，利 用WaitSingleObject（） 函 数 等 待 同 步 的 触 发， 等 到 指 定 的 事 件 被 其 它 线 程 设 置为 有 信 号 时， 才 继 续 向 下 执 行 程 序。

Delphi 下 的 具 体 实 现 方 法

Delphi 的 强 大 功 能 和 支 持 多 线 程 的 面 向 对 象 编 程 技 术， 使 得 实 现 串 行 通 信非 常 简 单 方 便。 它 通 过 调 用 外 部 的API 函 数 来 实 现， 主 要 步 骤 如 下： 首 先， 利用CreateFile 函 数 打 开 串 行 口， 以 确 定 本 应 用 程 序 对 此 串 行 口 的 占 有 权， 并 封锁 其 它 应 用 程 序 对 此 串 口 的 操 作； 其 次， 通 过GetCommState 函 数 填 充 设 备 控 制块DCB， 再 通 过 调 用SetCommState 函 数 配 置 串 行 口 的 波 特 率、 数 据 位、 校 验 位 和停 止 位。 然 后， 创 建 串 行 口 监 视 线 程 监 视 串 行 口 事 件。 在 此 基 础 上 就 可 以在 相 应 的 串 口 上 操 作 数 据 的 传 输； 最 后， 用CloseHandle 函 数 关 闭 串 行 口。 具 体的 程 序 如 下， 本 程 序 用Delphi3.0 编 制 在Win95 环t 境 下 调 试 通 过， 已 投 入 实 际 应 用中， 供 广 大 读 者 参 考。

程 序：

unit comdemou;
interface
uses
  Windows, Messages, SysUtils, Classes,
Graphics, Controls, Forms, Dialogs;

const
     Wm_commNotify=Wm_User+12;
type
  TForm1 = class(TForm)
    procedure FormCreate(Sender: TObject);
  private
    Procedure comminitialize;
Procedure MsgcommProcess(Var
Message:Tmessage); Message Wm_commnotify;
    { Private declarations }
  public
    { Public declarations }
  end;

  //线程声明
  TComm=Class(TThread)
  protected
     procedure Execute;override;
  end;

var
  Form1: TForm1;
  hcom,Post_Event:Thandle;
  lpol:Poverlapped;
implementation

{$R *.DFM}

Procedure TComm.Execute; //线程执行过程
var
dwEvtMask:Dword;
Wait:Boolean;
Begin
fillchar(lpol,sizeof(toverlapped),0);
While True do Begin
      dwEvtMask:=0;
      Wait:=WaitCommEvent(hcom,dwevtmask,lpol);  
//等待串行口事件；
      if Wait Then Begin
         waitforsingleobject(post_event,infinite);
//等待同步事件置位；
         resetevent(post_event);  //同步事件复位；
         PostMessage(Form1.Handle,
WM_COMMNOTIFY,0,0);//发送消息；
         end;
      end;
end;

procedure Tform1.comminitialize;  
//串行口初始化
var
lpdcb:Tdcb;
Begin
hcom:=createfile(’com2’,generic_read or
generic_write,0,nil,open_existing,
file_attribute_normal or
file_flag_overlapped,0);//打开串行口
    if hcom=invalid_handle_value then
    else
        setupcomm(hcom,4096,4096);
//设置输入，输出缓冲区皆为4096字节
        getcommstate(hcom,lpdcb);
//获取串行口当前默认设置
        lpdcb.baudrate:=2400;
        lpdcb.StopBits:=1;
        lpdcb.ByteSize:=8;
        lpdcb.Parity:=EvenParity;     //偶校验
        Setcommstate(hcom,lpdcb);
        setcommMask(hcom,ev_rxchar);
//指定串行口事件为接收到字符；
end;

Procedure TForm1.Msgcomm
Process(Var Message:Tmessage);
var
Clear:Boolean;
Coms:Tcomstat;
cbNum,ReadNumber,lpErrors:Integer;
Read_Buffer:array[1..100]of char;
Begin
Clear:=Clearcommerror(hcom,lpErrors,@Coms);
if Clear Then Begin
   cbNum:=Coms.cbInQue;
   ReadFile(hCom,Read_Buffer,
cbNum,ReadNumber,lpol);
   //处理接收数据
   SetEvent(Post_Event);    
//同步事件置位
   end;
end;

procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject);
begin
comminitialize;
post_event:=CreateEvent
(nil,true,true,nil); //创建同步事件；
Tcomm.Create(False);  
//创建串行口监视线程；
end;

end.