WindowsC的serial

Windows C下的 “serial”

上文中我们已经介绍了基于python的serial库，而针对法老王——C，自然也有自己的串口库：

• 实验环境：Win10 x64 C
• gcc 版本：8.1.0

1. 串口配置

针对以下串口配置有：

#include <stdio.h>
#include <windows.h>
#include "serial.h"

其中：serial.h，

#ifndef __SERIAL_H
#define __SERIAL_H
#include <windows.h>
typedef HANDLE PORT;

PORT OpenPort(int idx);
void ClosePort(PORT com_port);
int SetPortBoudRate(PORT com_port, int rate);
int SetPortDataBits(PORT com_port, int bits);
int SetPortStopBits(PORT com_port, int bits);
int SetPortParity(PORT com_port, int parity);
int GetPortBoudRate(PORT com_port);
int GetPortDataBits(PORT com_port);
int GetPortStopBits(PORT com_port);
int GetPortParity(PORT com_port);
int SendData(PORT com_port, const char * data);
int ReciveData(PORT com_port, char * data,int len);
PORT serial_init(int idx, int rate, int databits, int stopbits, int parity);
int Serial_SendData(PORT com_port, const char *data, int len);
int Serial_ReciveData(PORT com_port, char *data, int len);

#endif

1.1 打开和关闭串口

打开串口：

// 打开串口
PORT OpenPort(int idx)
{
	HANDLE hComm;	// 串口句柄
	TCHAR comname[100];	// 用于保存串口名称
    
    /*
    用于格式化串口名称字符串，
    \\.\ 表示系统中所有的串口都可以通过这个路径来访问，
    串口名称的格式类似于"\\.\COM1"。
    */
    
	wsprintf(comname, TEXT("\\\\.\\COM%d"), idx);	
    // 打开一个串口设备，并返回一个句柄
	hComm = CreateFile(comname,            // 串口名
		GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, // 读写   				 
		0,            // 0：为专用通讯，关闭共享                               
		NULL,         // 安全符                              
		OPEN_EXISTING,// 打开现有串口                    
		0,            // 文件属性和标志                           
		NULL);        // 指向安全属性的指针
	
	if (hComm == INVALID_HANDLE_VALUE)
		return NULL;
    
	COMMTIMEOUTS timeouts = { 0 };
	timeouts.ReadIntervalTimeout = 50;	// 读操作之间超时时间间隔，50ms
	timeouts.ReadTotalTimeoutConstant = 50;	// 读操作总的时间间隔
	timeouts.ReadTotalTimeoutMultiplier = 10;	// 读操作总时间倍乘，数据达到，超时时间为10*间隔t + 总t
	timeouts.WriteTotalTimeoutConstant = 50;	// 写操作总超时时间
	timeouts.WriteTotalTimeoutMultiplier = 10;	// 读操作倍乘

	if (SetCommTimeouts(hComm, &timeouts) == FALSE)
		return NULL;

	if (SetCommMask(hComm, EV_RXCHAR) == FALSE)
		return NULL;

	printf("open%d ok\n",idx);

	return hComm;
}

关闭串口：

void ClosePort(PORT com_port)
{
	CloseHandle(com_port);
}

1.2 串口参数配置

• 对于串口常规需要设置的有：端口号、波特率、数据位、停止位、校验位

1.2.1 设置参数

• 波特率：

int SetPortBoudRate(PORT com_port, int rate)
{
	DCB dcbSerialParams = { 0 };	// DCB 结构体通常用于描述串口的参数信息
	BOOL Status;
	dcbSerialParams.DCBlength = sizeof(dcbSerialParams);
	Status = GetCommState(com_port, &dcbSerialParams);
	if (Status == FALSE)
		return FALSE;
	dcbSerialParams.BaudRate = rate;
	Status = SetCommState(com_port, &dcbSerialParams);
	return Status;
}

• 数据位：

int SetPortDataBits(PORT com_port, int bits)
{
	DCB dcbSerialParams = { 0 };
	BOOL Status;
	dcbSerialParams.DCBlength = sizeof(dcbSerialParams);
	Status = GetCommState(com_port, &dcbSerialParams);
	if (Status == FALSE)
		return FALSE;
	dcbSerialParams.ByteSize = bits;
	Status = SetCommState(com_port, &dcbSerialParams);
	return Status;
}

• 停止位：

int SetPortStopBits(PORT com_port, int bits)
{
	DCB dcbSerialParams = { 0 };
	BOOL Status;
	dcbSerialParams.DCBlength = sizeof(dcbSerialParams);
	Status = GetCommState(com_port, &dcbSerialParams);
	if (Status == FALSE)
		return FALSE;
	dcbSerialParams.StopBits = bits;
	Status = SetCommState(com_port, &dcbSerialParams);
	return Status;
}

• 校验位：

//默认为无校验。0: NOPARITY 1：ODDPARITY 2：EVENPARITY 3：MARKPARITY 4：SPACEPARITY
int SetPortParity(PORT com_port, int parity)
{
	DCB dcbSerialParams = { 0 };
	BOOL Status;
	dcbSerialParams.DCBlength = sizeof(dcbSerialParams);
	Status = GetCommState(com_port, &dcbSerialParams);
	if (Status == FALSE)
		return FALSE;
	dcbSerialParams.Parity = parity;
	Status = SetCommState(com_port, &dcbSerialParams);
	return Status;
}

1.2.2 获取参数

对应有获取当前设备串口数据信息：

• 获取波特率：

int GetPortBoudRate(PORT com_port)
{
	DCB dcbSerialParams = { 0 };
	BOOL Status;
	dcbSerialParams.DCBlength = sizeof(dcbSerialParams);
	Status = GetCommState(com_port, &dcbSerialParams);
	if (Status == FALSE)
		return -1;
	return dcbSerialParams.BaudRate;
}

• 获取数据位：

int GetPortDataBits(PORT com_port) 
{
	DCB dcbSerialParams = { 0 };
	BOOL Status;
	dcbSerialParams.DCBlength = sizeof(dcbSerialParams);
	Status = GetCommState(com_port, &dcbSerialParams);
	if (Status == FALSE)
		return -1;
	return dcbSerialParams.ByteSize;
}

• 获取停止位：

int GetPortStopBits(PORT com_port) 
{
	DCB dcbSerialParams = { 0 };
	BOOL Status;
	dcbSerialParams.DCBlength = sizeof(dcbSerialParams);
	Status = GetCommState(com_port, &dcbSerialParams);
	if (Status == FALSE)
		return -1;
	return dcbSerialParams.StopBits;
}

• 获取校验位：

int GetPortParity(PORT com_port)
{
	DCB dcbSerialParams = { 0 };
	BOOL Status;
	dcbSerialParams.DCBlength = sizeof(dcbSerialParams);
	Status = GetCommState(com_port, &dcbSerialParams);
	if (Status == FALSE)
		return -1;
	return dcbSerialParams.Parity;
}

1.3 读写操作

• 发送数据

// 端口号，以及指向字符数组的指针
int SendData(PORT com_port, const char * data)
{
	DWORD  dNoOFBytestoWrite = strlen(data);
	DWORD  dNoOfBytesWritten;
	BOOL Status = WriteFile(com_port,
				data,
				dNoOFBytestoWrite,
				&dNoOfBytesWritten,
				NULL);
	if (Status == FALSE)
	{
			return -1;
	}
	else
	{
		printf("%s\n",data);
	}
	return dNoOfBytesWritten;
}

// 发送n个字节数据
int Serial_SendData(PORT com_port, const char *data, int len)
{
    DWORD  dNoOfBytesWritten;
    BOOL Status = WriteFile(com_port,
				data,
				len,
				&dNoOfBytesWritten,
				NULL);

	if (Status == FALSE)
		return -1;
	else
		printf("send ok\n");

    return 0;
}

• 读数据

int ReciveData(PORT com_port, char * data,int len)
{
	DWORD dwEventMask;
	DWORD NoBytesRead;

	BOOL Status = WaitCommEvent(com_port, &dwEventMask, NULL);
	if (Status == FALSE) 
    {
		return FALSE;
	}
	Status = ReadFile(com_port, data, len, &NoBytesRead, NULL);
	data[NoBytesRead] = 0;

	if (Status == FALSE) 
    {
		return FALSE;
	}
	else
    {
		printf("%s\n",data);
	}
	return TRUE;
}

// 读取n个字节数据
int Serial_ReciveData(PORT com_port, char * data, int len)
{
	DWORD dwEventMask;
	DWORD NoBytesRead;

	BOOL Status = WaitCommEvent(com_port, &dwEventMask, NULL);
	if (Status == FALSE) 
    {
		return -1;
	}
	Status = ReadFile(com_port, data, len, &NoBytesRead, NULL);
	data[NoBytesRead] = 0;

	if (Status == FALSE) 
		return -1;
	else
		printf("rcv ok\n");

	return NoBytesRead;
}

1. 4串口初始化

# 形参分别为：端口、波特率、数据位、停止位、校验位
PORT serial_init(int idx, int rate, int databits, int stopbits, int parity)
{
   int ret = 0;
   PORT com_port;	// 句柄转声明为"port"
   com_port = OpenPort(idx);	// 打开串口idx
   if (com_port == INVALID_HANDLE_VALUE)
   {
       printf("open COM%d fail\n", idx);
       return NULL;
   }
   ret = SetPortBoudRate(com_port, rate);
   if(ret == FALSE)
   {
       printf("set COM%d band fail\n", idx);
       return NULL;
   }
   ret = SetPortDataBits(com_port, databits);
   if(ret == FALSE)
   {
       printf("set COM%d databits fail\n", idx);
       return NULL;
   }
   stopbits = ONESTOPBIT;
   printf("stopbits %d\n",stopbits);
   ret = SetPortStopBits(com_port, stopbits);
   if(ret == FALSE)
   {
       printf("set COM%d stopbits fail\n", idx);
       return NULL;
   }
   ret = SetPortParity(com_port, parity);
   if(ret == FALSE)
   {
       printf("set COM%d parity fail\n", idx);
       return NULL;
   }
   return com_port;
}

2. 使用

• 因为serial函数太多可以放于另一个文件中，称为源文件。
• 在主程序中使用include "serial.c"，进行调用。
• 还值得一提的是，当接受数据时，必然要建立缓冲池，有两种方式，char [1024]或者 `memset(buff, 0, 1024)。

#include <stdio.h>	// 标准输入输出
#include <stdint.h>	// 整型库
#include <windows.h>	// windows c库函数
#include "serial.h"	// 自定义串口头文件
#include "serial.c"	// 串口函数源文件

// 仅仅测试用
int serial_test()
{
    PORT COM1;	// 声明端口句柄 com1
	
    char buff[1024] = {0};
    // int rcv_len = 0;

    printf("open com1\n");
    COM1 = serial_init(1, 115200, 8, 1, 0);

	Serial_SendData(COM1, "hello guoguo\n", 13);	// 发送13个字节
	memset(buff, 0, 1024);	// C标准库中的用来初始化缓冲池的函数，buff区域指针，0初始化内容，1024数量
	// rcv_len = Serial_ReciveData(COM1, buff, 1024);
	// printf("rcv:%s\n", buff);
	Sleep(1);	// 延时
}

int main()
{
    serial_test();
    return 0;
}

可以使用**==VSPD==**虚拟串口进行仿真。