带读线程的串口读写

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2010年5月31日

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一个简单的通信端口实现，带有用于嵌入式系统的读取线程

引言

在运行实时操作系统的嵌入式系统中，经常需要与PC进行通信，通常是通过串口。嵌入式系统上的实时操作系统进行任务分时，可能无法响应PC（GUI程序/DOS界面程序）发出的请求。因此，如果PC程序能够发起请求，等待响应，并在PC串口上发生事件时捕获响应，那将非常有用。

我曾使用过ARM7和ARM9的串口（UART & USART）接口。我经常使用串口FIFO的“非空”条件，即当一个字符或一批字符可用时，微控制器可能会被中断，并且数据可以根据硬件条件读取，而不是频繁地轮询端口寄存器。

我想，为什么不尝试看看PC的串口是否也能实现这一点呢？Windows是一个多任务多线程操作系统，所以它必须提供实现这一点的方法。是的，它提供了，并且这是帮助你实现这一点的应用程序。

你真正需要做的就是调用

OpenComPort( int port, int rate, int parity, int retries )

函数，该函数使用CreateFile函数以重叠（异步）I/O模式打开指定的Comm.端口（通过intport参数指定）。

此应用程序遵循Microsoft知识库文章q115831（http://support.microsoft.com/kb/115831），该文章允许你打开大于9的Comm端口号。指定的波特率、奇偶校验和其他串口参数将被填入已打开Comm.端口的DCB结构中。

然后...

if (!GetCommMask (hPort, &fdwEventMask)) //get current event mask
          fdwEventMask = 0;

...使用（GetCommMask）函数获取（并清除/初始化）已经发生的任何事件。

现在，

 fdwEventMask |= EV_RXCHAR | EV_TXEMPTY | EV_BREAK | EV_ERR | 
		EV_RING | EV_RLSD | EV_CTS | EV_DSR  ;

 SetCommMask(hPort, fdwEventMask);

fdwEventMask被初始化为所需的事件，并使用（SetCommMask）设置到事件寄存器中。当所需的/指定的事件发生时，Read线程将运行（如下文所述）。

点击events，查看各种串口事件的位掩码（在编写此com_port.cpp时参考了整个KB文章，请注意查看Table 1中的事件）。我在嵌入式系统中使用了类似以下的事件：

下一步是初始化临界区rxLock和rxBuffer的内存。

此时，创建了Read线程。在RxThread中，初始化包括为接收数据设置一个OVERLAPPED结构commSync。

使用（CreateEvent）函数创建一个事件commEvent，并将该事件同步到commSync的hEvent（事件句柄）中。

使用以下方法等待Comm端口上的事件：

waitState = WaitCommEvent(hPort, &fdwEventMask, &commSync);

引用：WaitCommEvent等待指定的通信设备上的事件发生。此函数监视的事件集包含在与设备句柄关联的事件掩码中。

事件发生后，会查找特定的事件，即EV_RXCHAR | EV_BREAK | EV_ERR | EV_TXEMPTY。

if (fdwEventMask & (EV_RXCHAR | EV_BREAK | EV_ERR | EV_TXEMPTY))

注意：在我的应用程序中，EV_BREAK和EV_ERR用于传输错误（例如：奇偶校验错误或硬件故障导致的通信丢失）。其他两个事件得到了广泛使用。

接收到的数据被传输到rxBuffer（进行了一些错误检查和数据大小检查）。

呼叫

WriteComPort( char *sendString, unsigned char txCount );

函数，用于将字符数组写入嵌入式系统。要写入的数组应根据通信可能需要的任何协议来形成。在我的应用程序中，数据包包含一个SOF和一个EOF。

SOF是嵌入式系统的地址（如果启用了寻址）和/或字节计数。

EOF是除校验和之外的其余字节的模256校验和。

通常，写入一条消息后，嵌入式系统会做出响应，当数据到达PC的串口寄存器时，一个或所有指定的事件都会被生成。响应消息将在rxBuffer中可用。

可以使用ReadRxChar函数读取rxBuffer中的接收数据。可以使用for循环按以下方式读取数据块：

  for (int x = 128 ; x; --x )
   {
      if (ReadRxChar( &c ))
                return( (unsigned int)c );
      Sleep( 10 );
   }

CloseComPort将关闭RxThread并关闭Comm.端口。comm_port.cpp中的其他函数可以根据需要使用。