WIN32API实现基础串口编程

### 知识点：简单的串口编程基于WIN32API #### 1. WIN32 API基础 WIN32 API是Windows操作系统提供的一套丰富的接口函数集合，用于应用程序与Windows系统内核间的交互。在进行串口通信编程时，WIN32 API提供了一系列函数来实现串口的打开、配置、读写和关闭等操作。 #### 2. 串口通信基本概念 串口通信（Serial Communication），是一种串行数据传输方式，广泛应用于计算机与外部设备（如调制解调器、打印机等）之间的通信。串口接口在早期的PC机上非常常见，是计算机与各种外围设备通信的主要手段。 #### 3. 串口编程步骤概述 串口编程一般可以分为以下几个步骤： - **打开串口**：使用`CreateFile`函数打开串口设备。 - **配置串口**：通过`SetCommState`函数设置串口参数，如波特率、字长、停止位和奇偶校验等。 - **读写串口**：使用`ReadFile`和`WriteFile`函数进行串口数据的读取和发送。 - **关闭串口**：操作完成后，使用`CloseHandle`函数关闭串口设备。 #### 4. 串口编程中主要API函数详解 - **CreateFile**：用于打开或创建文件或设备，返回设备句柄用于后续操作。 ```cpp HANDLE CreateFile( LPCTSTR lpFileName, DWORD dwDesiredAccess, DWORD dwShareMode, LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes, DWORD dwCreationDisposition, DWORD dwFlagsAndAttributes, HANDLE hTemplateFile ); ``` - **SetCommState**：设置串口配置，包括波特率、字长、停止位和校验等。 ```cpp BOOL SetCommState( HANDLE hCommDev, LPDCB lpDCB ); ``` - **ReadFile**：用于读取数据，需要一个OVERLAPPED结构体来异步处理。 ```cpp BOOL ReadFile( HANDLE hFile, LPVOID lpBuffer, DWORD nNumberOfBytesToRead, LPDWORD lpNumberOfBytesRead, LPOVERLAPPED lpOverlapped ); ``` - **WriteFile**：用于写数据，同样需要OVERLAPPED结构体。 ```cpp BOOL WriteFile( HANDLE hFile, LPCVOID lpBuffer, DWORD nNumberOfBytesToWrite, LPDWORD lpNumberOfBytesWritten, LPOVERLAPPED lpOverlapped ); ``` - **CloseHandle**：关闭打开的句柄。 ```cpp BOOL CloseHandle( HANDLE hObject ); ``` #### 5. 串口配置结构体DCB DCB（Device Control Block）是串口通信中非常重要的一个结构体，通过它可以设置串口的各项参数。例如，要设置波特率，可以通过访问DCB的`BaudRate`字段来实现。 #### 6. 异步与同步读写 在进行串口编程时，可以选择同步或异步的方式读写数据。同步方式将阻塞程序执行，直到读写操作完成；异步方式则不会阻塞程序，通过回调函数或事件通知读写状态。 #### 7. 串口编程中的错误处理 在进行串口编程时，应妥善处理各种可能发生的错误，例如读写超时、设备无法访问等。可以通过设置超时值，或者检查函数返回值和调用`GetLastError`来获取错误代码进行处理。 #### 8. 关闭串口和资源释放 编程完成或出现异常时，应确保正确关闭串口和释放所有相关资源，避免资源泄露。调用`CloseHandle`函数关闭之前用`CreateFile`函数打开的串口句柄即可。 #### 9. 实际应用和调试技巧 串口编程实践中，调试技巧非常重要，如使用串口调试助手、查看设备管理器的端口状态、使用日志记录和分析数据流等方法。 #### 10. 示例代码 以下是一个简单的示例代码，展示如何使用WIN32 API打开串口并进行基本配置： ```cpp #include <windows.h> #include <stdio.h> int main() { // 打开串口 HANDLE hSerial = CreateFile("COM1", GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, 0, 0, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, 0); if (hSerial == INVALID_HANDLE_VALUE) { printf("Failed to open serial port!\n"); return 1; } // 配置串口 DCB dcbSerialParams = {0}; dcbSerialParams.DCBlength = sizeof(dcbSerialParams); if (!GetCommState(hSerial, &dcbSerialParams)) { printf("Failed to get serial port state!\n"); CloseHandle(hSerial); return 1; } dcbSerialParams.BaudRate = CBR_9600; dcbSerialParams.ByteSize = 8; dcbSerialParams.StopBits = ONESTOPBIT; dcbSerialParams.Parity = NOPARITY; if (!SetCommState(hSerial, &dcbSerialParams)) { printf("Failed to set serial port state!\n"); CloseHandle(hSerial); return 1; } // 读写操作 // ... // 关闭串口 CloseHandle(hSerial); return 0; } ``` 在编译和运行上述代码前，确保要连接的串口设备存在且未被其他程序占用。此外，上述代码中的串口号（"COM1"）和配置参数（如波特率CBR_9600）需要根据实际情况进行相应的调整。