Windows下串口编程

?造冰箱的大熊猫@cnblogs 2019/1/27

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将Windows下串口编程相关信息进行下简单小结，以备后用。

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1、打开串口

打开串口使用CreateFile()函数。以打开COM6为例：

HANDLE hComm;

hComm = CreateFile( TEXT("COM6"),GENERIC_READ | GENERIC_WRITE,NULL,OPEN_EXISTING,FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,NULL );

?其中：

- "COM6"，为待打开串口的串口名。

- GENERIC_READ | GENERIC_WRITE，为串口读写权限。

- 0，固定值。

- NULL，指向SECURITY_ATTRIBUTES的指针。通常设置为NULL，此时CreateFile()函数返回的句柄不能被子进程继承。

- OPEN_EXISTING，固定值。

- FILE_ATTRIBUTE_NORMAL，文件属性。

- NULL，固定值。

- hComm，函数返回的句柄。如果打开串口成功，则在后续操作中使用该句柄访问串口。如果打开串口失败，函数返回句柄为INVALID_HANDLE_VALUE。

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这里需要额外说明两点

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一是CreateFile()、CreateFileA()^[1]和CreateFileW()^[2]的区别。在大部分说明如何使用Win32 API打开串口的文档中都介绍用CreateFile()函数打开串口，但某些文档中却使用CreateFileA()或CreateFileW()函数。实际上三个函数的功能是相同的，只是所采用的字符串编码格式不同。CreateFileA()函数名中的A代表ANSI，而CreateFileW()中的W代表UNICODE。所谓ANSI编码，是各国根据自己的语言定义的字符编码格式，其中0~0x7F与ASCII字符相同，其余则与具体语言相关。因此，中文ANSI编码（GB2312）和日文ANSI编码无法互通。UNICODE则是将所有语言的编码进行统一，用同一个编码空间覆盖所有语言文字。从下面的代码中可以清楚地看出三个函数的关系

HANDLE CreateFileA(
    __in     LPCSTR lpFileName,__in     DWORD dwDesiredAccess,__in     DWORD dwShareMode,__in_opt LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes,__in     DWORD dwCreationDisposition,__in     DWORD dwFlagsAndAttributes,__in_opt HANDLE hTemplateFile
    );

HANDLE CreateFileW(
    __in     LPCWSTR lpFileName,__in_opt HANDLE hTemplateFile
    );

#ifdef UNICODE
#define CreateFile CreateFileW
#else
#define CreateFile CreateFileA
#endif

?实际上，在前面CreateFile()示例中，TEXT宏的用途就是根据当前操作系统的编码格式对字符串"COM6"进行适当的格式转换。

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二是对于串口号大于9的串口（例如COM12），在CreateFile()函数中串口名应写作".COM12"。

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2、关闭串口

关闭串口则使用CloseHandle()函数。示例如下：

CloseHandle(hComm);

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3、配置串口工作参数

以设置串口为波特率115200，数据位8bit，停止位1bit为例：

DCB dcb;

GetComm(hComm,&dcb);

dcb.BaudRate = CBR_115200;
dcb.ByteSize = 8;
dcb.StopBits = ONESTOPBIT;

SetComm(hComm,&dcb); 

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4、写串口

以发送字符串"abcd"为例：

char  buf[] = "abcd";
DWORD buf_len = 4; // 待写入串口的字节数
DWORD written_cnt; // 实际写入串口的字节数

WreteFile( hComm,(void *)buf,buf_len,&written_cnt,NULL );

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?5、读串口

以读取12个字符为例：

char  buf[128];
DWORD toread_cnt = 12; // 要从串口读入的字节数
DWORD read_cnt;        // 实际从串口读入的字节数

ReadFile( hComm,toread_cnt,&read_cnt,NULL );

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6、清除串口缓冲区

当串口接收到一个字节时，串口驱动程序将接收到的字节写入内存的某个位置（输入缓冲区）。当应用程序读取串口时，操作系统按照”先进先出“的原则从输入缓冲区取出数据交给应用程序。在某些应用场景下，应用程序需要舍弃输入缓冲区内当前数据。这可通过PurgeComm()函数实现。

PurgeComm( hComm,PURGE_RXCLEAR );

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7、其它

在Windows操作系统中，计算机上实际存在的或者虚拟的通信端口，包括串口和并口等，统称为通信资源（Communication Resource)。本文总结的串口编程信息对通信资源也是适用的。

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本文前述内容只针对了简单的串口读写操作，对于流量控制、异步读写、读写操作超时等复杂的串口控制，请参考相关函数微软文档中的详细说明。

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参考资料：

[1] 函数CreateFileA()说明 @ Microsoft

[2] 函数CreateFileW()说明 @ Microsoft

[3] 结构DCB说明 @ Microsoft

[4] 函数PurgeComm()说明 @ Microsoft