Windows CE.NET 4.2下PC與單片機(jī)的串行通信

在工業(yè)控制中，常需要將單片機(jī)采集到的數(shù)據(jù)傳送給PC機(jī)處理、顯示，并且根據(jù)處理結(jié)果給單片機(jī)發(fā)送控制命令。串行通信雖然傳送速度相對較慢，但是傳送成本低，對實(shí)現(xiàn)監(jiān)視和控制，具有足夠的帶寬，并且沒有過于復(fù)雜的編解碼，實(shí)現(xiàn)自定義的協(xié)議也不復(fù)雜，因而在工業(yè)自動(dòng)化、通信和軍事等領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛。隨著Windows CE嵌入式操作系統(tǒng)在工業(yè)控制中的廣泛應(yīng)用，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)Windows CE下PC與單片機(jī)的串行通信具有重要的意義。

1Windows CE.NET 4.2簡介

Windows CE 是一個(gè)面向移動(dòng)計(jì)算和嵌入式應(yīng)用的操作系統(tǒng)，其突出優(yōu)點(diǎn)是模塊化、可定制性、完備性、實(shí)時(shí)性、通信能力強(qiáng)大和基于Win32應(yīng)用程序編程接口。 Windows CE.N ET 4.2是為嵌入式市場重新設(shè)計(jì)的Windows CE 3.0的后繼產(chǎn)品，為快速建立下一代智能移動(dòng)和小內(nèi)存占用的設(shè)備提供了一個(gè)健壯的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。他包括創(chuàng)建一個(gè)基于定制設(shè)備的Wi ndows CE所需的一切。

2Windows CE.NET 4.2下的串行通信技術(shù)

串行端口在Windows CE.NET 4.2（以下簡稱Windows CE）下屬于流接口設(shè)備，他是串行設(shè)備接口常規(guī)I/O驅(qū)動(dòng)程序的調(diào)用與通信相關(guān)的具體函數(shù)的結(jié)合。串行設(shè)備被視為用于打開、關(guān)閉和讀寫串行端口的常規(guī)的可安裝的流設(shè)備。Windows CE的串口函數(shù)和Windows的串口函數(shù)基本相同，但有幾點(diǎn)值得注意：

(1)Windows CE只支持Unicode字符集，在編程時(shí)必須特別注意。

(2) Windows CE不支持重疊的I/O操作。

2.1打開和關(guān)閉串行端口

在所有的流設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序中，均使用CreateFile來打開串行端口設(shè)備，如果這個(gè)端口不存在，CreateFile返回 ERROR_FILE_NOT_FOUND。因此，用戶指定的端口必須是存在并且可用的，而且要遵循Windows CE流接口設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的命名規(guī)則，即COM后接要打開的端口號再緊跟一個(gè)冒號。
HANDLE hPort = CreateFile (_T(COM1:),
GENERIC_READ|GENERIC_WRITE, 0,NULL,
OPEN_EXISTING,0,NULL);

關(guān)閉串行端口比較簡單，調(diào)用CloseHandle函數(shù)就能關(guān)閉一個(gè)打開的串行端口。CloseHandle只有一個(gè)參數(shù)，即調(diào)用CreateFile函數(shù)打開端口時(shí)返回的句柄，方法如下：

CloseHandle (hPort);

2.2讀寫串行端口

正如使用CreateFile打開串行端口一樣，可以使用ReadFile和WriteFile函數(shù)來讀寫串行端 口。假設(shè)已經(jīng)調(diào)用CreateFile成功地打開了串行端口，那么只需調(diào)用ReadFile即可從串行端口讀取數(shù)據(jù)：

由于Windows CE不支持重疊的I/O操作，所以第5個(gè)參數(shù)必須設(shè)置為NULL。寫串行端口也很 簡單。調(diào)用過程如下：

如果從主線程讀、寫大量的串行數(shù)據(jù)，主線程就會(huì)因?yàn)榈却鄬^慢的串行讀或串行寫操作而阻塞，不能即時(shí)處理其他的消息。因此最好用單獨(dú)的線程來讀寫串行端口。

2.3配置串行端口

讀和寫串行端口比較簡單，但是還需要對端口配置好正確的波特率、字符長度、奇偶校驗(yàn)、傳輸模式等，端口才能正確通信?？梢哉{(diào)用I/O設(shè)備控制（IOCTL）來配置串行驅(qū)動(dòng)程序，但此操作需要一些底層的知識，并且要有相應(yīng)的“嵌入工具包”（ETK），而SDK不能實(shí)現(xiàn)該操作。除此之外，還有一種更簡單的方法，就是調(diào)用GetCommState和SetCommState函數(shù)配置串行端口。由于配置端口的DCB結(jié)構(gòu)內(nèi)容較多，所以使用起來比較麻煩。錯(cuò)誤地初始化 DCB結(jié)構(gòu)是配置串行端口常見的問題。如果一個(gè)串行通信函數(shù)沒有產(chǎn)生預(yù)期的效果，那么錯(cuò)誤很可能是在DCB結(jié)構(gòu)體的賦值。在與單片機(jī)實(shí)現(xiàn)串行通信的時(shí)候，由于只用到了RS 232串行口的RXD，TXD和GND三個(gè)引腳，而其他的引腳均舍棄不用，所以DCB的成員變量應(yīng)該如下設(shè)置，否則不能正常通信：

2.4設(shè)置超時(shí)值

對于串行端口來說，還必須配置超時(shí)值，否則程序可能陷入到一個(gè)等待來自串口字符的死循環(huán)。通常，配置超時(shí)值和配置串口類似。首先用 GetCommTimeouts函數(shù)獲取當(dāng)前串口的超時(shí)值，然后修改CommTimeouts成員變量的值，最后用SetCommTimeouts設(shè)置新的超時(shí)值。