wince串口通信编程遇到的问题

1.CreateFile()参数的差异

首先说明一下WinCE和WinXP打开串口时参数的差异.以打开串口COM1为例子,WinCE下的名字为"COM1:",而WinXP为"COM1",两者的唯一区别仅仅在于WinCE下多个分号.

例如:

HANDLE hd = CreateFile(TEXT("COM1:"),GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,0,NULL,OPEN_EXISTING,0,NULL); //WinCE

HANDLE hd = CreateFile(TEXT("COM1"),GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,0,NULL,OPEN_EXISTING,0,NULL); //WinXP

在这稍微多说一下,在默认的环境下,TEXT宏在WinCE下会编译为双字节,而WinXP为单字节.换句话说,TEXT("COM1")在WinCE下相当于L"COM1",而WinXP则为"COM1".

2.单线程比较

还是用代码做例子来说明比较形象.这是一段单线程的代码,先对串口进行写操作,然后再读.对于WinXP来说,这是同步模式.(与主题无关的代码省略)

int WINAPI WinMain( HINSTANCE hInstance,

HINSTANCE hPrevInstance,

LPTSTR lpCmdLine,

int nCmdShow)

{

...

HANDLE hCom = CreateFile(TEXT("COM1:"),GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,0,NULL,OPEN_EXISTING,0,NULL); //WinCE

//HANDLE Com = CreateFile(TEXT("COM1"),GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,0,NULL,OPEN_EXISTING,0,NULL); //WinXP

...

DWORD dwBytes;

if(WriteFile(hCom,TEXT("COM1:"),5,&dwBytes,NULL) == FALSE) //WinCE

//if(WriteFile(hCom,TEXT("COM1"),5,&dwBytes,NULL) == FALSE) //WinXP

{

return 0x05;

}

...

DWORD dwRead;

char szBuf[MAX_READ_BUFFER];

if(ReadFile(hCom,szBuf,MAX_READ_BUFFER,&dwRead,NULL) == FALSE)

{

return 0x10;

}

...

}

经过实验,可以发现这段代码在WinCE和WinXP下都能正常工作,并且其表现也相同,都是在WriteFile()函数返回后才执行ReadFile().

由于异步模式在单线程中也能正常运作,唯一的不同只是在执行WriteFile()时可能也会执行ReadFile()(依WriteFile()函数执行的时间而定),所在此不表.

3.多线程比较

单线程两者表现相同,那多线程呢?下面这段代码采用多线程,先是创建一个读的线程,用来监控串口是否有新数据到达,然后在主线程中对串口写出数据.

这里假设是这么一个情况,有两台设备,分别为A和B,下面的代码运行于设备A,设备B仅仅只是应答而已.换句话说,只有A向B发送数据,B才会返回应答信号.

//主线程

int WINAPI WinMain( HINSTANCE hInstance,

HINSTANCE hPrevInstance,

LPTSTR lpCmdLine,

int nCmdShow)

{

...

CreateThread(NULL,0,ReadThread,0,0,&dwThrdID); //创建一个读的线程.

...

HANDLE hCom = CreateFile(TEXT("COM1:"),GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,0,NULL,OPEN_EXISTING,0,NULL); //WinCE

//HANDLE Com = CreateFile(TEXT("COM1"),GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,0,NULL,OPEN_EXISTING,0,NULL); //WinXP

...

DWORD dwBytes;

if(WriteFile(hCom,"AT/r/n",4,&dwBytes,NULL) == FALSE) //WinCE

//if(WriteFile(hCom,"AT/r/n",5,&dwBytes,NULL) == FALSE) //WinXP

{

return 0x05;

}

...

}

//读线程

DWORD WINAPI ReadThread()

{

...

SetCommMask(hCom),EV_RXCHAR);

DWORD dwCommStatus = 0;

if(WaitCommEvent(hCom),&dwCommStatus,NULL) == FALSE)

{

//Clear the error flag

DWORD dwErrors;

COMSTAT comStat;

memset(&comStat,0,sizeof(comStat));

ClearCommError(hCom,&dwErrors,&comStat);

return 0x15;

}

...

char szBuf[MAX_READ_BUFFER]={0};

DWORD dwRead;

if(ReadFile(hCom),szBuf,MAX_READ_BUFFER,&dwRead,NULL) == FALSE || dwRead == 0)

{

return 0x20;

}

...

}

这段代码在WinCE下运行完全正常,读线程在监听收到的数据的同时,主线程顺利地往外发数据.

然而同样的代码,在WinXP下则根本无法完成工作.运行此代码,我们将发现CPU的占用率高达99%.通过单步调试,发现两个线程分别卡在WaitCommEvent()和WriteFile()函数中.因为根据同步模式的定义,当前对设备的操作必须要等待上一个操作完毕方可执行.在以上代码中,因为设备B没接到设备A的命令而不会向设备A发送应答,故WaitCommEvent()函数因为没有检测到接受数据而一直在占用串口;而WaitCommEvent()一直占据串口使得WriteFile()没有得到串口资源而处于阻塞状态,这就造成了死锁.

而这种情况没有在WinCE上出现,只要WaitCommEvent()和WriteFile()不在同一个线程,就可以正常工作.这应该和系统的调度方式有关.

如果要在PC上同时进行WaitCommEvent()和WriteFile()操作,需要把串口的模式改写为异步模式.

更改后的代码如下:

//主线程

int WINAPI WinMain( HINSTANCE hInstance,

HINSTANCE hPrevInstance,

LPTSTR lpCmdLine,

int nCmdShow)

{

...

CreateThread(NULL,0,ReadThread,0,0,&dwThrdID); //创建一个读的线程.

...

HANDLE Com = CreateFile(TEXT("COM1"),GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,0,NULL,OPEN_EXISTING,0,FILE_FLAG_OVERLAPPED);

...

OVERLAPPED olWrite;

memset(&olWrite,0,sizeof(m_olWrite));

olWrite.hEvent = CreateEvent(NULL,TRUE,FALSE,NULL);

DWORD dwBytes;

if(WriteFile(hCom,"AT/r/n",4,&dwBytes,&olWrite) == FALSE)

{

if(GetLastError() != ERROR_IO_PENDING)

{

return 0x20;

}

}

if(GetOverlappedResult(hCom,&olWrite,&dwBytes,TRUE) == FALSE)

{

return 0x25;

}

...

}

//读线程

DWORD WINAPI ReadThread()

{

...

memset(&olWaite,0,sizeof(olWaite));

olWaite.hEvent = CreateEvent(NULL,TRUE,FALSE,NULL);//人工重置事件，初始为

SetCommMask(hCom),EV_RXCHAR);

DWORD dwCommStatus = 0;

WaitCommEvent(hCom,&dwCommStatus,olWaite);

DWORD dwByte; //norains:It is only suitable for the GetOverlappedResult(),not undefined here.

if(GetOverlappedResult(hCom,olWaite,&dwByte,TRUE) == FALSE)

{

if(GetLastError() != ERROR_IO_PENDING)

{

return 0x30;

}

//Clear the error flag

DWORD dwErrors;

COMSTAT comStat;

memset(&comStat,0,sizeof(comStat));

ClearCommError(hCom,&dwErrors,&comStat);

return 0x35;

}

...

memset(&olRead,0,sizeof(olRead));

olRead.hEvent = CreateEvent(NULL,TRUE,FALSE,NULL);

char szBuf[MAX_READ_BUFFER]={0};

DWORD dwRead;

if(ReadFile(hCom,szBuf,MAX_READ_BUFFER,&dwRead,olRead) ==FALSE)

{

if(GetLastError() != ERROR_IO_PENDING)

{

return 0x40;

}

if(GetOverlappedResult(hCom,olRead,&dwRead,TRUE) == FALSE)

{

return 0x45;

}

if(dwRead == 0)

{

return 0x50;

}

}

...

}

测试经过更改后的代码,可以发现在WinXP下终于可以同时调用WaitCommEvent()和WriteFile()而不造成死锁.

在这里可以发现WinCE和WinXP的串口调度的差异性:单线程中,WinCE的串口工作方式和WinXP串口的同步工作模式相符;

而多线程中,WinCE串口工作方式却又和WinXP的异步方式吻合.虽然无法确切比较WinCE的单一串口模式是否比WinXP的双模式更为优越,

但可以确认的是,WinCE的这种串口调用方式给程序员带来了极大的便利.

4.WinXP异步模式两种判断操作是否成功的方法

因为在WinXP的异步模式中,WriteFile(),ReadFile()和WaitCommEvent()大部分情况下都是未操作完毕就返回,

所以不能简单地判断返回值是否为TRUE或FALSE来判断.

以ReadFile()函数做例子.

一种是上文所用的方法:

if(ReadFile(hCom,szBuf,MAX_READ_BUFFER,&dwRead,olRead) ==FALSE)

{

if(GetLastError() != ERROR_IO_PENDING)

{

return 0x40;

}

if(GetOverlappedResult(hCom,olRead,&dwRead,TRUE) == FALSE)

{

return 0x45;

}

if(dwRead == 0)

{

return 0x50;

}

}

如果ReadFile()返回为TRUE,则表明读文件已经完成.但这种情况几乎不会出现,因为对外设的读写相对于内存的读写来说非常慢,

所以一般在ReadFile()函数还没执行完毕,程序已经执行到下一个语句.

当ReadFile()返回为FALSE时,需要采用GetLastError()函数判断读操作是否在后台进行.

如果在后台进行,则调用GetOverlappedResult()函数获取ReadFile()函数的结果.在这里要注意的是,

GetOverlappedResult()函数的最后一个参数必须设置为TRUE,表明要等ReadFile()函数在后台运行完毕才返回.

如果最后一个参数设置为FALSE,则即使ReadFile()还在后台执行,GetOverlappedResult()函数也会立刻返回,从而造成判断错误.

另一种是调用WaitForSingleObject函数达到此目的:

if(ReadFile(hCom,szBuf,MAX_READ_BUFFER,&dwRead,olRead) ==FALSE)

{

if(GetLastError() != ERROR_IO_PENDING)

{

return 0x40;

}

if(WaitForSingleObject(olRead.hEvent,INFINITE) != WAIT_OBJECT_0)

{

return 0x55;

}

if(GetOverlappedResult(hCom,olRead,&dwRead,FALSE) == FALSE)

{

return 0x45;

}

if(dwRead == 0)

{

return 0x50;

}

}

因为ReadFile()在后台执行完毕以后,会发送一个event,所以在这里可以调用WaitForSingleObject()等待ReadFile()执行完毕,

然后再调用GetOverlappedResult()获取ReadFile()的最终结果.在这里需要注意的是,

GetOverlappedResult()的最后一个参数一定要设置为FALSE,因为WaitForSingleObject()已经捕获了ReadFile()发出的event,

再也没有event传递到GetOverlappedResult()函数.如果此时GetOverlappedResult()最后一个参数设置为TRUE,

则线程会一直停留在GetOverlappedResult()函数而不往下执行.

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eVC中串口编程思路和VC大致相同，但是有几点要注意：

1） Windows CE是Unicode编码，读取字符时候，要注意字节数的确定。

2） eVC不支持重叠I/O，所有的函数中与OVERLAPPED结构有关的参数都必须置为 NULL。

3） eVC不支持BuildCommDCB()，GetOverlappedResult()。

4） eVC中串口的写法和一般VC中的写法不同，如串口1，要写为“COM1：”而不能写为“COM1”。

GetLastError函数可以截获错误码ERROR_IO_PENDING（#define ERROR_IO_PENDING 997），表示操作转到后台运行。在WaitCommEvent函数返回之前，

系统将OVERLAPPED结构中的hEven句柄设置为无信号状态；当WaitCommEvent函数所等待的任何一个Event发生后，系统将OVERLAPPED结构中的hEven句柄

设置为有信号状态，同时将所发生事件赋给lpEvtMask。

父进程可以根据lpEvtMask来做出相应的事件处理，然后也可以调用GetOverlappedResult函数来判断WaitCommEvent的操作是否成功。

overlapped变量的hEvent事件在ReadFile时被置为无信号状态，在重叠操作完成之后，将被置为有信号状态，若操作没有完成而且你的

GetOverlappedResult函数最后一个参数为TRUE时，将会一直阻塞在这里直到读完成或发生错误返回。假如为FALSE那么到了你设定的超时之后

hEvent成员会变成有信号的，那么这时等待将会结束。建议读前判断下缓冲区数据量，和你要读取数据量取最小值读取，并且设置

overlapped.Offset = 0,overlapped.OffsetHigh= 0.