实验二RS232串口通信程序的编写一．实验目的1.掌握串口通讯编程的编写2.实现两台计算机通过RS232通信二．编程环境Visual studio 2008三、实验原理1 概述在现代的各种实时监控系统和通信系统中，在Windows 9X/NT下利用VC++对RS-232串口编程是常用的手段。
Windows 9X/NT是抢先式的多任务操作系统，程序对CPU的占用时间由系统决定。
多任务指的是系统可以同时运行多个进程，每个进程又可以同时执行多个线程。
进程是应用程序的运行实例，拥有自己的地址空间。
每个进程拥有一个主线程，同时还可以建立其他的线程。
线程是操作系统分配CPU时间的基本实体，每个线程占用的CPU时间由系统分配，系统不停的在线程之间切换。
进程中的线程共享进程的虚拟地址空间，可以访问进程的资源，处于并行执行状态，这就是多线程的基本概念。
2 VC++对多线程的支持使用MFC开发是较普遍的VC++编程方法。
VC++把线程分为两种：用户界面线程和工作者线程。
用户界面线程能够提供界面和用户交互，通常用于处理用户输入并相应各种事件和消息；而工作者线程主要用来处理程序的后台任务。
程序一般不需要直接创建CWinThread对象，通过调用AfxBeginThread()函数就会自动创建一个CWinThread对象，从而开始一个进程。
创建上述的两种线程都利用这个函数。
线程的终止取决于下列事件之一：线程函数返回；线程调用ExitThread()退出；异常情况下用线程的句柄调用TerminateThread()退出；线程所属的进程被终止。
3 多线程在串口通信中的应用3.1 串口通信对线程同步的要求因为同一进程的所有线程共享进程的虚拟地址空间，而在Windows 9X/NT系统下线程是汇编级中断，所以有可能多个线程同时访问同一个对象。
这些对象可能是全局变量，MFC的对象，MFC的API等。
串口通信的几个特点决定了必须采用措施来同步线程的执行。
串口通信中，对于每个串口对象，只有一个缓冲区，发送和接收都要用到，必须建立起同步机制，使得在一个时候只能进行一种操作，否则通信就会出错进行串口通信处理的不同线程之间需要协调运行。
如果一个线程必须等待另一个线程结束才能运行，则应该挂起该线程以减少对CPU资源的占用，通过另一进程完成后发出的信号(线程间通信)来激活。
VC++提供了同步对象来协调多线程的并行，常用的有以下几种：CSemaphore：信号灯对象，允许一定数目的线程访问某个共享资源，常用来控制访问共享资源的线程数量。
Cmutex：互斥量对象，一个时刻至多只允许一个线程访问某资源，未被占用时处于有信号状态，可以实现对共享资源的互斥访问。
CEvent：事件对象，用于使一个线程通知其他线程某一事件的发生，所以也可以用来封锁对某一资源的访问，直到线程释放资源使其成为有信号状态。
适用于某一线程等待某事件发生才能执行的场合。
CCriticalSection：临界区对象，将一段代码置入临界区，只允许最多一个线程进入执行这段代码。
一个临界区仅在创建它的进程中有效。
3.2 等待函数Win32 API提供了能使线程阻塞其自身执行的等待函数，等待其监视的对象产生一定的信号才停止阻塞，继续线程的执行。
其意义是通过暂时挂起线程减少对CPU资源的占用。
在某些大型监控系统中，串口通信只是其中事务处理的一部分，所以必须考虑程序执行效率问题，当串口初始化完毕后，就使其处于等待通信事件的状态，减少消耗的CPU时间，提高程序运行效率。
常用的等待函数是WaitForSingleObject()和WaitForMultipleObjects()，前者可监测单个同步对象，后者可同时监测多个同步对象。
3.3 串口通信的重叠I/O方式MFC对于串口作为文件设备处理，用CreateFile()打开串口，获得一个串口句柄。
打开后SetCommState()进行端口配置，包括缓冲区设置，超时设置和数据格式等。
成功后就可以调用函数ReadFile()和WriteFile()进行数据的读写，用WaitCommEvent()监视通信事件。
CloseHandle()用于关闭串口。
在ReadFile()和WriteFile()读写串口时，可以采取同步执行方式，也可以采取重叠I/O方式。
同步执行时，函数直到执行完毕才返回，因而同步执行的其他线程会被阻塞，效率下降；而在重叠方式下，调用的读写函数会立即返回，I /O操作在后台进行，这样线程就可以处理其他事务。
这样，线程可以在同一串口句柄上实现读写操作，实现"重叠"。
使用重叠I/O方式时，线程要创建OVERLAPPED结构供读写函数使用，该结构最重要的成员是hEvent事件句柄。
它将作为线程的同步对象使用，读写函数完成时hEvent处于有信号状态，表示可进行读写操作；读写函数未完成时，hE vent被置为无信号。
四、实验的实现4.1参数设置和显示单击主界面中的【设置】按钮，将弹出“设置”对话框，如图所示，可以在该对话框中设置串口的通信参数。
该命令的代码如下：void CMSCommDlg::OnBnClickedSetupcom(){// TODO: 在此添加控件通知处理程序代码m_Opencom.EnableWindow(TRUE);AfxMessageBox(_T("请设置通信参数并打开串口以实现通信！"));CString strStatus,strTemp;double dblBaund;int mdata,mstop;if (mySetupDlg.DoModal()==IDOK){myCom=mySetupDlg.m_com+1; //求取串口编号if(mySetupDlg.m_BaudRate<8){dblBaund=pow(2,(double)mySetupDlg.m_BaudRate); //求取波特率dblBaund=300*dblBaund;}else{switch(mySetupDlg.m_BaudRate){case 8:dblBaund=43000;break;case 9:dblBaund=56000;break;case 10:dblBaund=57600;break;case 11:dblBaund=115200;break;case 12:dblBaund=128000;break;case 13:dblBaund=256000;break;}}strStatus.Format(_T("%.0f"),dblBaund);myBaudRate=strStatus;switch(mySetupDlg.m_Parity) // 求取奇偶校验位{case 0:{myParity="E";break;}case 1:{myParity="M";break;}case 2:{myParity="N";break;}case 3:{myParity="O";break;}case 4:{myParity="S";break;}}mdata=4+mySetupDlg.m_Data; //求取数据位strStatus.Format(_T("%d"),mdata);myData=strStatus;mstop=1+mySetupDlg.m_Stop; //求取停止位strStatus.Format(_T("%d"),mstop);myStop=strStatus;strStatus="COM";strTemp.Format(_T("%d"),myCom);strStatus+=strTemp;strStatus+=", ";strStatus+=myBaudRate;strStatus+="bit/s, ";strStatus+=myParity;strStatus+=", ";strStatus+=myData;strStatus+=", ";strStatus+=myStop;m_Para=strStatus; //求取静态文本显示内容UpdateData(false);}}4.2打开串口单击主界面中的【打开串口】按钮，如果参数已设置好，将打开指定的串口，提示“串口打开成功！”，该命令的代码如下：void CMSCommDlg::OnBnClickedOpencom(){// TODO: 在此添加控件通知处理程序代码CString strPara; //串口参数m_mscom.put_CommPort(myCom); //指定串口号mycomstrPara=myBaudRate;strPara+=", ";strPara+=myParity;strPara+=", ";strPara+=myData;strPara+=", ";strPara+=myStop;//AfxMessageBox(strPara);m_mscom.put_Settings(strPara); //通信参数设置m_mscom.put_InBufferSize(1024); //指定接收缓冲区大小m_mscom.put_InBufferCount(0); //清空接收缓冲区m_mscom.put_InputMode(1); //设置数据获取方式m_mscom.put_InputLen(0); //设置每次读取长度m_mscom.put_RThreshold(1); //oncomm事件门限值m_mscom.put_PortOpen(1); //打开串口m_Opencom.EnableWindow(false); //使打开串口按钮无效m_Closecom.EnableWindow(true); //使关闭串口按钮生效m_SendText.EnableWindow(true);m_Setupcom.EnableWindow(false); //使设置按钮无效AfxMessageBox(_T("串口打开成功！"));}4.3发送数据单击主界面中的【发送】按钮，将把发送区的内容发送到串口调试助手的接收区，如果【十六进制发送】选中，则只能发送0~F，如图所示。
（a）十六进制发送（b）串口调试助手十六进制显示该命令的代码如下：void CMSCommDlg::OnBnClickedSendbutton(){// TODO: 在此添加控件通知处理程序代码UpdateData(true);if(m_ctrlHexSend.GetCheck()){CByteArray hexdata;int len=String2Hex(m_send,hexdata);//此处返回的len可以用于计算发送了多少个十六进制数m_mscom.put_Output(COleVariant(hexdata)); //发送十六进制数据}else{CByteArray sendArr;WORD wLength;wLength = m_send.GetLength();sendArr.SetSize(wLength);for(int i =0; i<wLength; i++){sendArr.SetAt(i, m_send.GetAt(i));}m_mscom.put_Output(COleVariant(m_send));}}4.4自动发送当【自动发送】选中时，系统将自动每隔2s发送一次数据，程序代码如下：void CMSCommDlg::OnTimer(UINT_PTR nIDEvent){// TODO: 在此添加消息处理程序代码和/或调用默认值OnBnClickedSendbutton();CDialog::OnTimer(nIDEvent);}void CMSCommDlg::OnBnClickedCheckAutosend(){// TODO: 在此添加控件通知处理程序代码m_bAutoSend=!m_bAutoSend;if(m_bAutoSend){SetTimer(1,2000,NULL);//时间为毫秒}else{ KillTimer(1); //取消定时}}4.5接收数据发送方发送数据后，在接受区显示对方的发送内容，如果【十六进制显示】选中，则将只显示十六进制数0~F，如图所示。