Visual C++实践与提高——串口通信与工程应用篇1

第1章 串行通信原理与设计 1 1.1 串行通信基本概念 1 1.1.1 串行通信特点 1 1.1.2 串行通信传输方式 2 1.1.3 数据纠错与检错 2 1.1.4 传输速率与距离 3 1.2 串行传输协议 4 1.2.1 异步传输协议 4 1.2.2 面向字符的同步传输协议 5 1.2.3 面向比特的同步传输协议 7 1.3 串行接口标准 9 1.3.1 EIA RS-232C标准 9 1.3.2 RS-423A、RS-422A和RS-485标准 12 1.3.3 USB接口标准 14 1.4 串口硬件设计 15 1.4.1 串口应用设计流程 15 1.4.2 Windows下的串口资源 15 1.4.3 DCE与DTE设备的识别方法 16 1.4.4 握手处理 16 1.4.5 RS-232C与RS-485接口转换 17 1.4.6 接地及隔离技术 17 1.5 小结 20 第2章 使用MSComm控件编程 21 2.1 MSComm控件属性及事件 21 2.1.1 MSComm最常用的属性 21 2.1.2 与输入操作有关的属性 23 2.1.3 与输出操作有关的属性 24 2.1.4 与传输控制有关的属性 25 2.1.5 MSComm控件的事件 26 2.2 对不同类型数据的处理方法 26 2.2.1 使用MSComm控件发送与接收字符串 27 2.2.2 使用MSComm控件发送与接收二进制数据 27 2.3 MSComm错误处理方法 28 2.3.1 关于发送缓冲区 28 2.3.2 关于接收缓冲区 29 2.3.3 接收数据的实际处理方法 29 2.4 控件编程 30 2.4.1 加载及使用控件 31 2.4.2 初始化及打开串口 36 2.4.3 串口事件处理 37 2.4.4 关闭串口 38 2.4.5 关于协议的问题 38 2.5 通信编程实例 38 2.5.1 程序功能 38 2.5.2 界面设计 38 2.5.3 变量声明 40 2.5.4 创建串口 41 2.5.5 设置串口 42 2.5.6 打开串口 43 2.5.7 关闭串口 43 2.5.8 接收数据处理 44 2.5.9 实际传输文件截图 45 2.6 程序发布问题 45 2.7 小结 45 第3章 使用WinAPI串口编程 47 3.1 API串口编程概述 47 3.2 采用同步查询方式的编程方法 47 3.2.1 创建串口 48 3.2.2 关闭串口 53 3.2.3 发送数据 53 3.2.4 接收数据 53 3.2.5 定时接收数据的方法 54 3.3 采用重叠I/O方式的编程方法 55 3.3.1 定义全局变量 55 3.3.2 创建串口 55 3.3.3 发出读写操作 56 3.3.4 读写线程函数的建立 57 3.3.5 关闭串口 61 3.4 采用事件驱动方式的编程方法 61 3.4.1 定义全局变量 61 3.4.2 打开串口及开启事件线程 62 3.4.3 发送数据 64 3.4.4 自定义消息函数读取数据 65 3.4.5 关闭串口及关闭事件线程 67 3.5 编程实例 67 3.5.1 程序功能 67 3.5.2 界面设计 68 3.5.3 变量声明 69 3.5.4 设置串口 70 3.5.5 打开串口 72 3.5.6 关闭串口 73 3.5.7 发送字符 73 3.5.8 命令的有效性处理 74 3.5.9 实际字符传送截图 75 3.6 小结 76 第4章 多线程编程 77 4.1 多线程基本概述 77 4.1.1 线程与进程 77 4.1.2 何时使用多线程 78 4.1.3 多线程串口的应用 78 4.2 线程的操作 78 4.2.1 创建线程 78 4.2.2 终止线程 80 4.2.3 关于内存泄漏 81 4.3 线程间通信 81 4.3.1 使用全局变量 81 4.3.2 使用自定义消息 81 4.4 线程同步 82 4.4.1 使用临界区（Critical Section） 82 4.4.2 使用互斥对象（Mutex） 83 4.4.3 使用信号量（Semaphore） 84 4.4.4 使用事件（Event） 84 4.4.5 各种方法的比较 85 4.5 多线程串口程序设计 85 4.5.1 多线程的应用框架 85 4.5.2 相关的声明 86 4.5.3 创建线程 87 4.5.4 编写线程函数 87 4.5.5 编写消息响应函数 88 4.5.6 线程的结束 88 4.6 小结 89 第5章 TAPI编程 91 5.1 关于TAPI 91 5.1.1 什么是TAPI 91 5.1.2 Windows中的TAPI系统架构 91 5.1.3 Windows中的TAPI电话服务类型 92 5.2 TAPI 2.X介绍 93 5.2.1 基本概念 93 5.2.2 TAPI应用程序结构 93 5.2.3 常用函数介绍 94 5.3 CTapi14类介绍 98 5.3.1 变量/函数声明 98 5.3.2 初始化操作 100 5.3.3 创建函数 100 5.3.4 呼叫函数 101 5.3.5 回调函数处理方式 103 5.3.6 与回调相关的函数 103 5.3.7 处理呼叫状态的函数 105 5.3.8 处理连接状态的函数 108 5.3.9 挂机函数 109 5.3.10 通信状态显示函数 110 5.3.11 延时函数 111 5.4 使用CTapi14类的编程实例 111 5.4.1 程序功能 111 5.4.2 界面设计 111 5.4.3 CTapi14类的使用方法 112 5.4.4 变量/函数声明 113 5.4.5 电话操作函数 114 5.4.6 消息处理函数 115 5.4.7 显示信息函数 117 5.4.8 实际使用截图 117 5.5 小结 118 第6章 计算机与单片机通信 119 6.1 单片机的串口原理 119 6.1.1 串口结构 119 6.1.2 串口寄存器及中断 120 6.2 串行通信硬件设计 121 6.2.1 常用接口芯片介绍 121 6.2.2 接口电路 121 6.3 串行口通信参数设置 122 6.3.1 波特率的设置 122 6.3.2 奇偶校验位的使用方法 123 6.3.3 通信协议约定 123 6.4 单片机的串口编程方法 124 6.4.1 功能描述 124 6.4.2 通信协议 124 6.4.3 初始化串口及寄存器 124 6.4.4 编写中断服务程序 125 6.5 计算机界面设计 128 6.5.1 功能描述 128 6.5.2 界面设计 128 6.6 计算机端程序设计 129 6.6.1 头文件引用及变量声明 129 6.6.2 初始化控件 131 6.6.3 向单片机发出请求 132 6.6.4 在控件事件中接收数据 133 6.6.5 超时定时器的编程 140 6.6.6 关闭串口 141 6.7 小结 142 第7章 计算机与PLC通信 143 7.1 PLC的串口通信 143 7.1.1 PLC的通信方式 143 7.1.2 计算机与PLC通信流程 144 7.1.3 与通信相关的寄存器 144 7.1.4 与通信相关的指令 148 7.1.5 通信中断事件 149 7.1.6 通信中断指令 150 7.1.7 硬件连线及设置 151 7.1.8 PC/PPI电缆切换时间的影响 151 7.2 PLC通信编程 152 7.2.1 功能描述 152 7.2.2 通信协议 152 7.2.3 程序结构及变量说明 153 7.2.4 主程序 154 7.2.5 初始化 154 7.2.6 发送与接收处理 155 7.3 计算机界面设计 158 7.3.1 主界面设计 158 7.3.2 设置对话框设计 159 7.4 计算机程序设计 160 7.4.1 功能描述 160 7.4.2 变量/函数声明 160 7.4.3 初始化代码 161 7.4.4 参数配置 162 7.4.5 读串口操作 166 7.4.6 写串口操作 169 7.4.7 接收数据处理 172 7.4.8 命令有效性处理 178 7.4.9 实际传输数据截图 179 7.5 小结 180 第8章 计算机与Modem的通信 181 8.1 Modem的工作原理 181 8.1.1 Modem的基本工作原理 181 8.1.2 Modem的功能介绍 182 8.1.3 内置Modem与外置Modem 182 8.2 Modem的通信标准 183 8.2.1 调制协议 183 8.2.2 差错控制协议 184 8.2.3 数据压缩协议 184 8.2.4 文件传输协议 184 8.3 Modem的AT命令 185 8.3.1 Modem工作状态切换 185 8.3.2 AT命令串简介 187 8.3.3 常用基本AT命令分类 187 8.3.4 呼叫与应答相关命令 187 8.3.5 状态切换命令 190 8.3.6 握手相关命令 191 8.3.7 基本AT命令的简单测试方法 192 8.3.8 常用寄存器命令及寄存器含义 194 8.3.9 使用PSTN进行串行通信的工作流程 195 8.4 使用Modem远程传输文件程序设计 196 8.4.1 功能描述 196 8.4.2 通信流程 197 8.4.3 XModem通信协议 198 8.4.4 界面设计 199 8.4.5 变量声明 200 8.4.6 初始化 201 8.4.7 串口配置与操作 202 8.4.8 发送文件 204 8.4.9 接收文件 205 8.4.10 OnComm事件函数 206 8.4.11 建立超时定时器 228 8.5 小结 230 第9章 两台计算机间通信 231 9.1 通信方式介绍 231 9.2 通信协议 232 9.2.1 通信流程 233 9.2.2 数据包格式 233 9.3 通信实现思路 234 9.3.1 功能描述 234 9.3.2 通信事件的处理方法 235 9.3.3 各种操作状态的含义 235 9.4 界面设计 237 9.4.1 主界面设计 237 9.4.2 设置对话框设计 238 9.5 程序设计 239 9.5.1 变量/函数声明 239 9.5.2 初始化代码 241 9.5.3 参数配置 242 9.5.4 发送文件 246 9.5.5 事件消息响应函数 248 9.5.6 命令的有效性处理 267 9.5.7 自定义功能函数 269 9.5.8 程序测试 274 9.6 小结 274 第10章 软件传真机 275 10.1 传真的基本知识 275 10.1.1 工作原理 275 10.1.2 传真机的分类 276 10.1.3 传真机通信规程 277 10.2 关于传真精灵SmartFax 278 10.2.1 主要功能 278 10.2.2 发送传真函数 278 10.2.3 接收传真函数 281 10.2.4 其他功能函数 283 10.2.5 如何使用传真精灵 284 10.3 软件传真机程序设计 285 10.3.1 功能介绍 285 10.3.2 界面设计 286 10.3.3 关于头文件的引用 289 10.3.4 变量/函数声明 289 10.3.5 初始化操作 291 10.3.6 程序流程分析 293 10.3.7 关于TAPI操作的函数 296 10.3.8 发送传真相关函数 304 10.3.9 接收传真相关函数 306 10.3.10 传真消息响应函数OnSmartFax() 309 10.3.11 传真参数相关操作函数 317 10.3.12 其他功能函数 322 10.4 小结 324 第11章 计算机与射频卡通信 325 11.1 射频卡简介 325 11.1.1 射频卡工作原理 325 11.1.2 射频卡的分类 326 11.1.3 射频卡的优点 327 11.1.4 射频卡的应用 327 11.2 射频卡的应用框架 327 11.3 MIFARE卡介绍 328 11.3.1 TYPE A 与TYPE B 328 11.3.2 TYPE A 卡的初始化与防冲突 329 11.3.3 MIFARE 1型卡的存储结构 333 11.3.4 MIFARE 1型卡存取控制与数据区的关系 334 11.4 射频卡模块介绍 336 11.4.1 MCM200/MCM500概述 336 11.4.2 MCM200/MCM500接口简介 337 11.4.3 MCM200/MCM500读写操作过程 338 11.4.4 ZLG500A读写模块介绍 339 11.5 射频卡应用的设计 340 11.5.1 读写器成品的设计方法 340 11.5.2 使用射频卡模块的设计方法 340 11.6 小结 340 第12章 组态王的应用 341 12.1 组态王参数设置 341 12.1.1 RS-485板卡的使用方法 341 12.1.2 串口通信方式 342 12.1.3 串口参数设置 346 12.2 组态王通信协议 346 12.2.1 寄存器定义 346 12.2.2 读命令格式 347 12.2.3 写命令格式 347 12.2.4 命令格式中的符号说明 348 12.2.5 命令举例说明 349 12.3 组态王端的程序设计 350 12.3.1 程序功能 350 12.3.2 界面设计 350 12.3.3 KingComClient设备的设置 352 12.3.4 变量定义 352 12.3.5 命令语言 353 12.4 计算机端的程序设计 353 12.4.1 功能描述 353 12.4.2 界面设计 354 12.4.3 变量/函数声明 355 12.4.4 初始化代码 356 12.4.5 串口配置与操作 357 12.4.6 串口事件响应函数 361 12.4.7 自定义功能函数 368 12.4.8 模拟数值的产生 372 12.4.9 实际通信截图 372 12.5 小结 374 第13章 云台及镜头控制系统 375 13.1 云台及镜头的应用概况 375 13.1.1 数字监控系统概述 375 13.1.2 监控系统组成 375 13.2 如何控制云台与镜头 376 13.2.1 云台及镜头的设备简介 376 13.2.2 云台及镜头的控制原理 377 13.2.3 解码器概述 377 13.2.4 常用通信协议 377 13.3 串口控制云台和镜头程序设计 378 13.3.1 硬件接线说明 378 13.3.2 通信协议介绍 379 13.3.3 程序功能 380 13.3.4 界面设计 380 13.3.5 变量/函数声明 383 13.3.6 初始化操作 386 13.3.7 按下与弹起控制的实现方法 388 13.3.8 串口操作 407 13.3.9 发送数据 408 13.3.10 程序测试截图 417 13.4 小结 417 附录 串口调试 419