基于VS2010的PComm多類型數據串口通信軟件設計

2018-11-08 08:27:02王文娟李緒凱王欣邢娜

電子測試 2018年20期

關鍵詞：按鈕

王文娟，李緒凱，王欣，邢娜

（1.陸軍工程大學石家莊校區，河北石家莊，053000；2.中國電子科技集團公司第五十四研究所，河北石家莊，050081）

關鍵字：Pcomm；VS2010；串口通信；多類型數據

0 引言

串口通信程序設計方法多樣且靈活，可適應于不同的應用環境。在VC++平臺下實現串口數據傳輸通常有三種方式，最常用的方式是在程序中直接調用或使用類封裝的Windows API（Application Program Interface）函數，通過對設備驅動程序的底層控制實現串口操作，API函數種類較多、功能分散，且使用串口較多時，需要編輯繁瑣的線程同步[1]。第二種方法是使用MSComm串口通信控件[3]，在VS2010中使用，需要對控件進行安裝和注冊，并且要將串口通信控件添加到工具箱中。數據類型轉換比較復雜，并且使用時需要將控件拖入對話框中，不能滿足復雜情況下的通信要求[2]，例如Ribbon風格下使用就會受到限制。本文使用另外一種方法，由第三方廠商MOXA公司提供的PComm（Professional Comm Tool for PC）串口通信。PComm提供了一套封裝的API函數動態鏈接庫，可滿足處理多進程/多線程等復雜情況下的串口通信，并且功能強大、傳輸速率高、使用方便靈活[4]。基于以上分析，在Win64位操作系統中，采用VS2010平臺下的MFC進行多類型數據串口通信軟件的設計和編程實現，并解決PComm模塊難以在64位Windows環境中使用及不能傳輸多類型數據的問題。

1 PComm函數庫

PComm函數庫中包含了多種功能的函數，包括串口設置（Port Control）、輸入數據（Input Data）、輸出數據（Output Data）、狀態查詢（Port Status Inquiry）、文件傳輸（File Transfer）及其他特殊設定函數（Miscellaneous），能夠滿足幾乎所有的串口通信需求。PComm所提供的函數均以sio_開頭命名，其中本軟件中涉及的PComm函數如表1所示。

表1 PComm函數列表

2 軟件設計與實現

2.1 窗體設計

啟動VS2010，新建一個基于對話框的MFC應用程序SerialTest。MFC程序界面框架如圖1所示。

圖1 MFC程序界面框架

設置對話框的Caption屬性為“PCOMM串口通信”，增加2個編輯框控件（Edit Control）分別用來顯示接收數據和輸入發送數據，3個按鈕控件（Button）分別表示“清空”，“發送”和“打開串口”，并用于執行相關操作，1個組合框控件（Combo Box）顯示串口號，將其Type屬性設置為DropList，2個編組框控件（Group Box）表示接收和發送功能區域，1個靜態字符控件。與控件相對應的成員變量[6]如表2所示。

表2 與控件對應成員變量

2.2 函數聲明

在VS2010環境下使用PComm函數庫必須將其引用到工程中。PComm函數庫中包含三個文件，PCOMM.H、PCOMM.dll和PCOMM.lib。PCOMM.H為頭文件、PCOMM.dll為動態鏈接庫，而PCOMM.lib則是靜態庫文件。h文件包含了函數聲明，lib文件用于指定dll中各功能函數的入口及地址，真正的函數在dll中。需要注意的是，如果Windows操作系統是64位，就需要專門下載64位動態鏈接庫。將三個文件都復制到當前工程的目錄下。

打開解決方案資源管理器，在頭文件中右擊添加現有項PCOMM.H頭文件。或者是添加工程的頭文件目錄，具體方法為：點擊菜單項目-SerialTest屬性-配置屬性-C/C++-常規-附加包含目錄，編輯輸入頭文件的存放目錄。然后打開類視圖，在SerialTestDlg.cpp中加入串口頭文件引用，輸入#include“PCOMM.h”。

除引入頭文件之外，還需要在鏈接過程中將lib加入，即添加附加依賴項和附加庫目錄，否則只有函數聲明，沒有函數實現過程。具體方法為：點擊菜單項目-SerialTest屬性-配置屬性-鏈接器-輸入-附加依賴項，編輯輸入PCOMM.lib，點擊鏈接器-輸入-附加庫目錄，編輯輸入lib所在目錄，對當前項目有效，這樣就為PCOMM.dll動態庫添加了靜態鏈接，實現了動態庫的靜態調用。加入了動態庫的函數聲明，就可以直接使用dll中的函數。

2.3 程序設計

（1）初始化

在類視圖面板的CSerialTestDlg類中添加bool型變量flag用于標記串口狀態，添加int型變量表示串口號。在初始化函數OnInitDialog()中對表示串口號的組合框控件的列表框添加列表項。

m_port.AddString(_T(“COM1”));

m_port.AddString(_T(“COM2”));

……

m_port.SetCurSel(0);//默認選擇串口號為1

（2）串口配置

在CSerialTestDlg類中添加兩個函數：打開串口函數和關閉串口函數。sio_ioctl()函數為串口設置波特率、位數據位、位停止位、無奇偶校驗等參數。sio_cnt_irq用于設置中斷回調函數，每當串口收到指定字節數據時，系統就會自動調用這個中斷回調函數，這里的回調函數名為cntirq。程序代碼如下：

//打開串口函數

void CSerialTestDlg::open_com(void)

{

n_port=m_port.GetCurSel()+1;//真正的串口從索引號加1開始

if (SIO_OK!=sio_open(n_port))

MessageBox(_T(“打開串口失敗”),_T(“WARNING”),MB_ICONWARNING);

sio_ioctl(n_port,115200,BIT_8|STOP_1|P_NONE);//設置串口參數

sio_cnt_irq(n_port,cntirq,1);//設置中斷函數

}

//關閉串口函數

void CSerialTestDlg::close_com(void)

{

if (SIO_OK!=sio_close(n_port))

MessageBox(_T(“無法關閉串口”),_T(“WARNING”),MB_ICONWARNING);

}

為“打開串口”按鈕添加事件處理程序，或者直接雙擊按鈕添加程序。若串口為關閉狀態，則執行打開串口程序，否則執行關閉串口程序。

flag=!flag;

if (flag==TRUE)

CSerialTestDlg::open_com();

else

CSerialTestDlg::close_com();

（3）接收過程

數據的接收主要由聲明回調函數實現，即 CALLBACK類型的cntirq()事件處理函數，CALLBACK類型函數一般由程序員設計，卻是Windows系統調用執行的特殊函數[5]。與一般的成員函數不同，中斷回調函數并不寫在類里面，在調用過程中不通過任何對象，因此也并不屬于某一個具體對象，所以可以在對象未產生之前被調用。中斷回調函數的任務就是發送一個WM_PCOMM消息到窗口， GetMainWnd()函數功能是獲得主窗口，返回類型是CWnd的指針，用AfxGetApp()-＞GetMainWnd()-＞m_hWnd語句就獲得了主窗口句柄。這樣，消息就可以發到主窗口了，每當串口接收了數據，就會發一個消息WM_PCOMM到窗體，WM_PCOMM是用戶自定義消息。

void CALLBACK cntirq(int n_port)

{

CWnd *pgetwnd=new CWnd;

pgetwnd=AfxGetApp()-＞GetMainWnd();//獲取主窗口

if(pgetwnd)

{

if(AfxGetApp()-＞GetMainWnd()-＞m_hWnd)

{

::PostMessage(AfxGetApp()-＞GetMainWnd()-＞m_hWnd,WM_PCOMM,0,0);}

}

用戶自定義消息需要在CSerialTestDlg.h的宏定義后面加入定義

#define WM_PCOMM WM_USER+50

WM_USER是系統已經定義好的消息地址，從這個地址開始可以自定義消息地址，WM_USER+50表示自定義消息WM_PCOMM位于消息地址向后偏移50，自定義消息地址由用戶設置，且與消息的執行先后無關，但要注意不能與其他的用戶自定義消息地址相沖突。

自定義消息處理afx_msg函數，不同于VC6.0環境，在VS2010環境下afx_msg函數的類型為LRESULT。具體方法為右擊對話框類打開類向導添加方法，函數名定義為OnWmpcomm，并添加兩個參數，函數聲明及函數體實現代碼如下。

afx_msg LRESULT OnWmpcomm(WPARAM wParam, LPARAM lParam);

afx_msg LRESULT CSerialTestDlg::OnWmpcomm(WPARA M wParam, LPARAM lParam)

{

char revBuff[200];//聲明字符串數組

int n=sio_read(n_port,revBuff,100);//讀操作

if(n)

{

int len=MultiByteToWideChar(CP_ACP,0,revBuff,n,NULL,0);

TCHAR *buf=new TCHAR[len+1];

MultiByteToWideChar(CP_ACP,0,revBuff,n,buf,len);

buf[len]=’