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用MFC实现串口编程, 本文详细介绍了串行通信的基本原理

用MFC实现串口编程

作者：付杰　　 

    本文详细介绍了串行通信的基本原理，以及在Windows NT、Win98环境下用MFC
实现串口（COM）通信的方法：使用ActiveX控件或Win API.并给出用Visual C++6.0
编写的相应MFC32位应用程序。关键词：串行通信、VC++6.0、ActiveX控件、Win 
API、MFC32位应用程序、事件驱动、非阻塞通信、多线程. 

　　在Windows应用程序的开发中，我们常常需要面临与外围数据源设备通信的问题
。计算机和单片机（如MCS-51）都具有串行通信口，可以设计相应的串口通信程序
，完成二者之间的数据通信任务。 

　　实际工作中利用串口完成通信任务的时候非常之多。已有一些文章介绍串口编
程的文章在计算机杂志上发表。但总的感觉说来不太全面，特别是介绍32位下编程
的更少，且很不详细。笔者在实际工作中积累了较多经验,结合硬件、软件，重点提
及比较新的技术，及需要注意的要点作一番探讨。希望对各位需要编写串口通信程
序的朋友有一些帮助。 

一．串行通信的基本原理 

串行端口的本质功能是作为CPU和串行设备间的编码转换器。当数据从 CPU经过串行
端口发送出去时，字节数据转换为串行的位。在接收数据时，串行的位被转换为字
节数据。 

在Windows环境（Windows NT、Win98、Windows2000）下，串口是系统资源的一部分。 

应用程序要使用串口进行通信，必须在使用之前向操作系统提出资源申请要求（打
开串口），通信完成后必须释放资源（关闭串口）。 

串口通信程序的流程如下图： 

二．串口信号线的接法 

一个完整的RS-232C接口有22根线，采用标准的25芯插头座（或者9芯插头座）。25
芯和9芯的主要信号线相同。以下的介绍是以25芯的RS-232C为例。 

①主要信号线定义： 

　　　　 2脚：发送数据TXD； 3脚：接收数据RXD； 4脚：请求发送RTS； 5脚：清
除发送CTS； 

　　　　 6脚：数据设备就绪DSR；20脚：数据终端就绪DTR； 8脚：数据载波检测DCD； 

1脚：保护地；　　 7脚：信号地。 

②电气特性： 

数据传输速率最大可到20K bps,最大距离仅15m. 

注：看了微软的MSDN 6.0，其Windows API中关于串行通讯设备（不一定都是串口
RS-232C或RS-422或RS-449）速率的设置，最大可支持到RS_256000，即256K bps! 
也不知道到底是什么串行通讯设备？但不管怎样，一般主机和单片机的串口通讯大
多都在9600 bps,可以满足通讯需求。 

③接口的典型应用： 

大多数计算机应用系统与智能单元之间只需使用3到5根信号线即可工作。这时，除
了TXD、RXD以外，还需使用RTS、CTS、DCD、DTR、DSR等信号线。（当然，在程序中也需要对相应的信号线进行设置。） 



　　　　　　　　 图 最简单的RS232-C信号线接法 

　　 以上接法，在设计程序时，直接进行数据的接收和发送就可以了，不需要　　 
对信号线的状态进行判断或设置。（如果应用的场合需要使用握手信号等，需要对
相应的信号线的状态进行监测或设置。） 

三．16位串口应用程序的简单回顾 

　　16位串口应用程序中，使用的16位的Windows API通信函数: 

① OpenComm() 打开串口资源，并指定输入、输出缓冲区的大小（以字节计）； 

　　 CloseComm() 关闭串口; 

　　 例：int idComDev; 

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

CloseComm(idComDev); 

② BuildCommDCB() 、setCommState()填写设备控制块DCB，然后对已打开的串口进行参数配置; 

　　 例：DCB dcb; 

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

SetCommState(&dcb); 

③ ReadComm 、WriteComm()对串口进行读写操作，即数据的接收和发送. 

　　 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点就在于：串口等外部设备的操作有自己特有的API
函数；而32位程序则把串口操作（以及并口等）和文件操作统一起来了，使用类似
的操作。 

四．在MFC下的32位串口应用程序 

32位下串口通信程序可以用两种方法实现：利用ActiveX控件；使用API 通信函数。 

使用ActiveX控件，程序实现非常简单，结构清晰，缺点是欠灵活；使用API 通信函
数的优缺点则基本上相反。 

以下介绍的都是在单文档（SDI）应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控件通过串行端口发送和接收数据，为应用程序提供串行通
信功能。使用非常方便，但可惜的是，很少有介绍MSComm控件的资料。 

　　⑴．在当前的Workspace中插入MSComm控件。 

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

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

　　 version 6.0 插入到当前的Workspace中。 

结果添加了类CMSComm(及相应文件：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);　　//选择COM? 

m_ComPort. SetInBufferSize(1024); //设置输入缓冲区的大小，Bytes 

m_ComPort. SetOutBufferSize(512); //设置输入缓冲区的大小，Bytes// 



if(!m_ComPort.GetPortOpen()) //打开串口 

m_ComPort.SetPortOpen(TRUE); 

m_ComPort.SetInputMode(1); //设置输入方式为二进制方式 

m_ComPort.SetSettings("9600,n,8,1"); //设置波特率等参数 



m_ComPort.SetRThreshold(1); //为1表示有一个字符引发一个事件 

　　　　 m_ComPort.SetInputLen(0); 

⑷．捕捉串口事项。MSComm控件可以采用轮询或事件驱动的方法从端口获取数据。
我们介绍比较使用的事件驱动方法：有事件（如接收到数据）时通知程序。在程序
中需要捕获并处理这些通讯事件。 

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．串口读写. 完成读写的函数的确很简单，GetInput()和SetOutput()就可。两个函数的原型是： 

VARIANT GetInput()；及 void SetOutput(const VARIANT& newValue);都要使用
VARIANT类型（所有Idispatch::Invoke的参数和返回值在内部都是作为VARIANT对象处理的）。 

无论是在PC机读取上传数据时还是在PC机发送下行命令时，我们都习惯于使用字符
串的形式（也可以说是数组形式）。查阅VARIANT文档知道，可以用BSTR表示字符串
，但遗憾的是所有的BSTR都是包含宽字符，即使我们没有定义_UNICODE_UNICODE也
是这样！ WinNT支持宽字符, 而Win95并不支持。为解决上述问题，我们在实际工作
中使用CbyteArray，给出相应的部分程序如下： 


　　　　void CMainFrame::OnCommMscomm(){ 

　　　　 VARIANT vResponse;　　 int k; 

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

k=m_commCtrl.GetInBufferCount(); //接收到的字符数目 

if(k>0) { 

vResponse=m_commCtrl.GetInput(); //read 

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

} // 接收到字符，MSComm控件发送事件 }