用MFC實(shí)現(xiàn)串口編程

作者：付杰　　 

    本文詳細(xì)介紹了串行通信的基本原理，以及在Windows NT、Win98環(huán)境下用MFC
實(shí)現(xiàn)串口（COM）通信的方法：使用ActiveX控件或Win API.并給出用Visual C++6.0
編寫(xiě)的相應(yīng)MFC32位應(yīng)用程序。關(guān)鍵詞：串行通信、VC++6.0、ActiveX控件、Win 
API、MFC32位應(yīng)用程序、事件驅(qū)動(dòng)、非阻塞通信、多線(xiàn)程. 

　　在Windows應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)中，我們常常需要面臨與外圍數(shù)據(jù)源設(shè)備通信的問(wèn)題
。計(jì)算機(jī)和單片機(jī)（如MCS-51）都具有串行通信口，可以設(shè)計(jì)相應(yīng)的串口通信程序
，完成二者之間的數(shù)據(jù)通信任務(wù)。 

　　實(shí)際工作中利用串口完成通信任務(wù)的時(shí)候非常之多。已有一些文章介紹串口編
程的文章在計(jì)算機(jī)雜志上發(fā)表。但總的感覺(jué)說(shuō)來(lái)不太全面，特別是介紹32位下編程
的更少，且很不詳細(xì)。筆者在實(shí)際工作中積累了較多經(jīng)驗(yàn),結(jié)合硬件、軟件，重點(diǎn)提
及比較新的技術(shù)，及需要注意的要點(diǎn)作一番探討。希望對(duì)各位需要編寫(xiě)串口通信程
序的朋友有一些幫助。 

一．串行通信的基本原理 

串行端口的本質(zhì)功能是作為CPU和串行設(shè)備間的編碼轉(zhuǎn)換器。當(dāng)數(shù)據(jù)從 CPU經(jīng)過(guò)串行
端口發(fā)送出去時(shí)，字節(jié)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行的位。在接收數(shù)據(jù)時(shí)，串行的位被轉(zhuǎn)換為字
節(jié)數(shù)據(jù)。 

在Windows環(huán)境（Windows NT、Win98、Windows2000）下，串口是系統(tǒng)資源的一部分。 

應(yīng)用程序要使用串口進(jìn)行通信，必須在使用之前向操作系統(tǒng)提出資源申請(qǐng)要求（打
開(kāi)串口），通信完成后必須釋放資源（關(guān)閉串口）。 

串口通信程序的流程如下圖： 

二．串口信號(hào)線(xiàn)的接法 

一個(gè)完整的RS-232C接口有22根線(xiàn)，采用標(biāo)準(zhǔn)的25芯插頭座（或者9芯插頭座）。25
芯和9芯的主要信號(hào)線(xiàn)相同。以下的介紹是以25芯的RS-232C為例。 

①主要信號(hào)線(xiàn)定義： 

　　　　 2腳：發(fā)送數(shù)據(jù)TXD； 3腳：接收數(shù)據(jù)RXD； 4腳：請(qǐng)求發(fā)送RTS； 5腳：清
除發(fā)送CTS； 

　　　　 6腳：數(shù)據(jù)設(shè)備就緒DSR；20腳：數(shù)據(jù)終端就緒DTR； 8腳：數(shù)據(jù)載波檢測(cè)DCD； 

1腳：保護(hù)地；　　 7腳：信號(hào)地。 

②電氣特性： 

數(shù)據(jù)傳輸速率最大可到20K bps,最大距離僅15m. 

注：看了微軟的MSDN 6.0，其Windows API中關(guān)于串行通訊設(shè)備（不一定都是串口
RS-232C或RS-422或RS-449）速率的設(shè)置，最大可支持到RS_256000，即256K bps! 
也不知道到底是什么串行通訊設(shè)備？但不管怎樣，一般主機(jī)和單片機(jī)的串口通訊大
多都在9600 bps,可以滿(mǎn)足通訊需求。 

③接口的典型應(yīng)用： 

大多數(shù)計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)與智能單元之間只需使用3到5根信號(hào)線(xiàn)即可工作。這時(shí)，除
了TXD、RXD以外，還需使用RTS、CTS、DCD、DTR、DSR等信號(hào)線(xiàn)。（當(dāng)然，在程序中也需要對(duì)相應(yīng)的信號(hào)線(xiàn)進(jìn)行設(shè)置。） 



　　　　　　　　 圖 最簡(jiǎn)單的RS232-C信號(hào)線(xiàn)接法 

　　 以上接法，在設(shè)計(jì)程序時(shí)，直接進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送就可以了，不需要　　 
對(duì)信號(hào)線(xiàn)的狀態(tài)進(jìn)行判斷或設(shè)置。（如果應(yīng)用的場(chǎng)合需要使用握手信號(hào)等，需要對(duì)
相應(yīng)的信號(hào)線(xiàn)的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)或設(shè)置。） 

三．16位串口應(yīng)用程序的簡(jiǎn)單回顧 

　　16位串口應(yīng)用程序中，使用的16位的Windows API通信函數(shù): 

① OpenComm() 打開(kāi)串口資源，并指定輸入、輸出緩沖區(qū)的大小（以字節(jié)計(jì)）； 

　　 CloseComm() 關(guān)閉串口; 

　　 例：int idComDev; 

idComDev = OpenComm("COM1", 1024, 128); 

CloseComm(idComDev); 

② BuildCommDCB() 、setCommState()填寫(xiě)設(shè)備控制塊DCB，然后對(duì)已打開(kāi)的串口進(jìn)行參數(shù)配置; 

　　 例：DCB dcb; 

BuildCommDCB("COM1:2400,n,8,1", &dcb); 

SetCommState(&dcb); 

③ ReadComm 、WriteComm()對(duì)串口進(jìn)行讀寫(xiě)操作，即數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送. 

　　 例：char *m_pRecieve; int count; 

　　　　 ReadComm(idComDev,m_pRecieve,count); 

　　　　 Char wr[30]; int count2; 

　　　　 WriteComm(idComDev,wr,count2); 

16位下的串口通信程序最大的特點(diǎn)就在于：串口等外部設(shè)備的操作有自己特有的API
函數(shù)；而32位程序則把串口操作（以及并口等）和文件操作統(tǒng)一起來(lái)了，使用類(lèi)似
的操作。 

四．在MFC下的32位串口應(yīng)用程序 

32位下串口通信程序可以用兩種方法實(shí)現(xiàn)：利用ActiveX控件；使用API 通信函數(shù)。 

使用ActiveX控件，程序?qū)崿F(xiàn)非常簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)清晰，缺點(diǎn)是欠靈活；使用API 通信函
數(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)則基本上相反。 

以下介紹的都是在單文檔（SDI）應(yīng)用程序中加入串口通信能力的程序。 



㈠ 使用ActiveX控件： 

VC++ 6.0提供的MSComm控件通過(guò)串行端口發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，為應(yīng)用程序提供串行通
信功能。使用非常方便，但可惜的是，很少有介紹MSComm控件的資料。 

　　⑴．在當(dāng)前的Workspace中插入MSComm控件。 

　　 Project菜單------>Add to Project---->Components and Controls----->Registered 

　　 ActiveX Controls--->選擇Components: Microsoft Communications Control, 

　　 version 6.0 插入到當(dāng)前的Workspace中。 

結(jié)果添加了類(lèi)CMSComm(及相應(yīng)文件：mscomm.h和mscomm.cpp )。 

　　⑵．在MainFrm.h中加入MSComm控件。 

protected: 

　　 CMSComm m_ComPort; 

在Mainfrm.cpp::OnCreare()中： 

　　DWORD style=WS_VISIBLE|WS_CHILD; 

　　 if (!m_ComPort.Create(NULL,style,CRect(0,0,0,0),this,ID_COMMCTRL)){ 

TRACE0("Failed to create OLE Communications Control
"); 

return -1;　　 // fail to create 

　　　　} 

　　⑶.初始化串口 

m_ComPort.SetCommPort(1);　　//選擇COM? 

m_ComPort. SetInBufferSize(1024); //設(shè)置輸入緩沖區(qū)的大小，Bytes 

m_ComPort. SetOutBufferSize(512); //設(shè)置輸入緩沖區(qū)的大小，Bytes// 



if(!m_ComPort.GetPortOpen()) //打開(kāi)串口 

m_ComPort.SetPortOpen(TRUE); 

m_ComPort.SetInputMode(1); //設(shè)置輸入方式為二進(jìn)制方式 

m_ComPort.SetSettings("9600,n,8,1"); //設(shè)置波特率等參數(shù) 



m_ComPort.SetRThreshold(1); //為1表示有一個(gè)字符引發(fā)一個(gè)事件 

　　　　 m_ComPort.SetInputLen(0); 

⑷．捕捉串口事項(xiàng)。MSComm控件可以采用輪詢(xún)或事件驅(qū)動(dòng)的方法從端口獲取數(shù)據(jù)。
我們介紹比較使用的事件驅(qū)動(dòng)方法：有事件（如接收到數(shù)據(jù)）時(shí)通知程序。在程序
中需要捕獲并處理這些通訊事件。 

在MainFrm.h中： 

protected: 

afx_msg void OnCommMscomm(); 

DECLARE_EVENTSINK_MAP() 

在MainFrm.cpp中： 

BEGIN_EVENTSINK_MAP(CMainFrame,CFrameWnd )　　 

ON_EVENT(CMainFrame,ID_COMMCTRL,1,OnCommMscomm,VTS_NONE) 

　　　　　　　　　　 //映射ActiveX控件事件 

END_EVENTSINK_MAP() 

⑸．串口讀寫(xiě). 完成讀寫(xiě)的函數(shù)的確很簡(jiǎn)單，GetInput()和SetOutput()就可。兩個(gè)函數(shù)的原型是： 

VARIANT GetInput()；及 void SetOutput(const VARIANT& newValue);都要使用
VARIANT類(lèi)型（所有Idispatch::Invoke的參數(shù)和返回值在內(nèi)部都是作為VARIANT對(duì)象處理的）。 

無(wú)論是在PC機(jī)讀取上傳數(shù)據(jù)時(shí)還是在PC機(jī)發(fā)送下行命令時(shí)，我們都習(xí)慣于使用字符
串的形式（也可以說(shuō)是數(shù)組形式）。查閱VARIANT文檔知道，可以用BSTR表示字符串
，但遺憾的是所有的BSTR都是包含寬字符，即使我們沒(méi)有定義_UNICODE_UNICODE也
是這樣！ WinNT支持寬字符, 而Win95并不支持。為解決上述問(wèn)題，我們?cè)趯?shí)際工作
中使用CbyteArray，給出相應(yīng)的部分程序如下： 


　　　　void CMainFrame::OnCommMscomm(){ 

　　　　 VARIANT vResponse;　　 int k; 

if(m_commCtrl.GetCommEvent()==2) {　　　　　　 

k=m_commCtrl.GetInBufferCount(); //接收到的字符數(shù)目 

if(k>0) { 

vResponse=m_commCtrl.GetInput(); //read 

SaveData(k,(unsigned char*) vResponse.parray->pvData); 

} // 接收到字符，MSComm控件發(fā)送事件 }