Visual C++/Turbo C串口通信编程实践

内容简介

　　本书从编程实践的角度详细介绍了Windows环境下和DOS环境下的串口通信的基本方法，并根据当前串口与网络结合发展的趋势，介绍了串口与网络TCP/IP、远程控制与监测相结合的一些解决方案和编程要点。由于编程步骤详尽，初学VisualC++/C（甚至是以前完全没有接触过VisualC++）的读者也能很快编写出VisualC++的串口通信程序。本书配光盘，书中实例源程序和相关资料可在对应章节的文件夹中找到。本书是从事串口及网络通信的技术人员和学习者的极佳参考资料，也可以作为数据通信课程的辅助教材。前言本书内容本书从编程实践的角度详细介绍了Windows环境下和DOS环境下的串口通信的基本方法，并根据当前串口与网络结合的发展趋势，介绍了串口与网络TCP/IP、远程控制与监测相结合的一些解决方案和编程要点。本书共分三部分，第一部分是编程实例，包括前十章，从体验轻松的串口编程开始，在有了一定的感性知识后，由浅入深地介绍了各种编程方法，并将一些串口通信的基础知识融入其中，使读者不知不觉中掌握了许多基本概念。考虑到当前DOS环境下的串口编程还应用很广，本书也深入地介绍了DOS环境下TurboC的编程。串口与网络通信总是伴随着数据包的处理和存储，因此本书也介绍了各种协议的数据通信包处理实例。有不少编程知识在Windows和DOS环境下是通用的。串口通信与网络通信相结合是当前串口通信的发展趋势，所以本书以具体产品实例介绍了串口网络化的解决方案。第二部分为第11章，汇集了常用串行通信的基本概念和规范，介绍了各种接线匹配方法，将第一部分中分散的基础知识进行了总结。第三部分是一些较深层次技术问题的探讨，其中对不占用串口资源的串口数据捕捉给出了实例程序，并简要介绍了虚拟串口的应用，并对这些问题的相关知识进行了必要的说明。附录介绍了TurboC3.0/2.0的用法，列出了常用的ASCII码表，供通信编程的较高层次学习者使用。本书光盘中收录了书中可独立运行的源代码和相关程序资料，方便读者学习。本书特色在本书写作中，作者有意识地重点介绍了一些应用简单但功能很强的类，如果读者不想花很多时间了解串口通信的底层，而急于在短时间内（比如1个小时）完成编程任务，不管在Windows或DOS环境下，您应用这些类来解决问题无疑是最佳的选择。本书读者对象为从事串口及网络通信的技术人员和学习者，由于编程步骤详尽，初学VisualC++/C（甚至是以前完全没有接触过VisualC++）的读者也能很快编写出VisualC++的串口通信程序，同时，本书也可以作为数据通信课程的辅助教材。串口调试助手是作者自己编制的软件，是一个工程技术人员和学习者广泛应用的串口调试工具，本书中放入了该软件的源代码和详细编程步骤。最后要强调的是：数据通信技术无论是串行通信还是网络通信，其本质内容都是类似的，即数据处理及用户层的通信协议是一致的；学习过程中经常能做到触类旁通，这一点，我们在通信编程中要注意体会。致谢除署名作者外，本书第10章的10.1节完全来自科脑工作室，还摘录了一些参考文献的内容，同时还得到了MOXA公司（http：//www.moxa.com.cn）的串口联网产品信息和技术支持，在此谨表谢意。技术支持作者近几年在自己的日访问量近千次的个人技术主页（http：//www.gjwtech.com）中收到很多朋友的问题，部分典型的问题可以在本书中找到答案。欢迎读者到作者个人技术主页上进行交流。作者2004.07于北京

作者简介

　　龚建伟，工学博士，目前在北京理工大学从事科研究与教学工作。主要从事计算机控制技术、顺人和智慧能车辆技术、数据通信技术的研究。

图书目录

第1章轻松体验串口通信编程与调试 1 1.1 使用串口调试助手来体验串口通信 1 1.2 体验Windows环境下的Visual C++串口通信编程 4 1.3 体验DOS环境下Turbo C串口通信编程 12 第2章多线程串口编程工具CSerialPort类 16 2.1 CSerialPort类的功能及成员函数介绍 16 2.2 应用CSerialPort类编制基于对话框的应用程序 30 2.3 应用CSerialPort类编制基于单文档的应用程序 35 2.4 对CSerialPort类的改进 40 2.4.1 改进一：ASCII文本和二进制数据发送方式兼容 40 2.4.2 改进二：也许能解决内存泄漏 43 2.4.3 改进三：彻底关闭串口，释放串口资源 44 第3章控件MSComm串口编程 46 3.1 MSComm控件介绍 46 3.1.1 VC中应用MSComm控件编程步骤 46 3.1.2 MSComm控件串行通信处理方式 47 3.1.3 MSComm 控件的属性说明 48 3.1.4 MSComm控件错误信息 55 3.2 使用MSComm控件的几个疑难问题 56 3.2.1 使用VARIANT 和SAFEARRAY 数据类型从串口读写数据 56 3.2.2 MSComm控件能离开对话框独立存在吗 59 3.2.3 如何发送接收ASCII值为0和大于128的字符 60 3.2.4 在同一程序中用MSComm控件控制多个串口的具体操作方法 62 3.2.5 解决使用控件编程时程序占用的内存会不断增大的问题 62 3.2.6 在MSComm控件串口编程时遇到的其他问题 63 3.3 在基于单文档（SDI）程序中应用MSComm控件 63 3.4 应用MSComm控件控制多个串口实例 69 3.5 串口与MODEM拨号应用简例 76 3.5.1 创建工程 76 3.5.2 代码分析 78 3.5.3 应用 85 第4章 Windows API串口编程 87 4.1 Windows API串口编程概述 87 4.2 API串口编程中用到的结构及相关概念说明 89 4.2.1 DCB（Device Control Block）结构 89 4.2.2 超时设置COMMTIMEOUTS结构 92 4.2.3 OVERLAPPED异步I/O重叠结构 94 4.2.4 通信错误与通信设备状态 95 4.2.5 串行通信事件 96 4.3 Windows API串行通信函数 97 4.4 Win32 API串口通信编程的一般流程和特殊实例 116 4.4.1 Win32 API串口通信编程的一般流程 116 4.4.2 用查询方式读串口 116 4.4.3 同步I/O读写数据 117 4.4.4 关于流控制的设置问题 118 4.5 CSerialPort类中的API函数编程应用剖析 119 4.6 Win32 API串口编程TTY（虚拟终端）实例 128 4.6.1 建立程序工程 128 4.6.2 建立串口设置对话框 129 4.6.3 编写CTermDoc类的相关代码 132 4.6.4 小结 141 4.6.5 在CTermView类中字添加符键入处理代码与串口接收处理代码 142 第5章串口调试助手V2.2编程 147 5.1 建立SCOMM程序工程实现界面功能 147 5.2 串口的初始化及关闭 150 5.3 串口数据的发送与接收及十六进制数据的处理 151 5.3.1 十六进数据发送处理 152 5.3.2 手动发送处理 152 5.3.3 自动发送处理 153 5.3.4 接收处理及十六进制显示 154 5.4 其他辅助功能的实现 156 5.4.1 接收数据的文件保存 156 5.4.2 实现小文件发送 158 5.4.3 图钉按钮功能使程序能浮在最上层 161 5.4.4 对话框动画图标的实现 162 5.4.5 超链接功能的实现 164 5.4.6 如何打开帮助网页文件 164 第6章 DOS环境下的Turbo C串口编程及通用实例GSerial类 168 6.1 PC机异步通信适配器8250及其编程操作 169 6.1.1 INS8250内部寄存器及其选择方式 169 6.1.2 波特率设置 169 6.1.3 数据位、奇偶校验、停止位等数据格式设置 170 6.1.4 查询I/O方式相关设置 171 6.1.5 中断I/O通信方式相关设置 171 6.1.6 MODEM寄存器 172 6.2 COMRXTX程序实例 173 6.3 通用实例程序GSerial类 175 6.4 用GSerial类控制多串口 186 6.5 多串口编程PC机高号中断8259A可编程中断控制器的控制 195 第7章串口通信用户层协议的编制与数据处理方法 197 7.1 通信协议的编制 197 7.1.1 为什么要编制用户通信协议 197 7.1.2 串口通信中用户层协议编制原则 199 7.1.3 在串口通信中几种常用的用户层协议 200 7.2 串口通信数据包处理方法编程实例 202 7.2.1 编程任务 203 7.2.2 编程步骤 203 7.2.3 程序测试 216 第8章单片机串口通信 218 8.1 单片机串口硬件系统及C51程序开发 218 8.1.1 较典型的单片机硬件系统实例 218 8.1.2 C51语言及程序简介 220 8.1.3 开发C51程序的利器Keil C51 uVision2及串口程序仿真 221 8.2 C51单片机串口通信程序实例 226 8.2.1 实例一 226 8.2.2 实例二 227 第9章串口与网络结合的解决方案及编程 230 9.1 串口与网络结合的硬件解决方案 230 9.2典型串口与联网的设备 231 9.2.1 NPort5400系列产品的特点 231 9.2.2 NPort 5400系列产品的典型应用介绍 233 9.2.3 NPort5400系列产品的设置与编程测试 235 9.3 与Access数据库结合的串口通信实例 237 9.3.1 微机网络检测系统说明 237 9.3.2 创建ODBC数据源 238 9.3.3 创建工程 239 9.3.4 程序简介 244 9.4 与WinSock结合的串口通信实例 246 9.4.1 客户端应用程序 247 9.4.2 服务器应用程序 252 9.5 在已经编好的串口通信程序中加入网络通信功能 260 9.5.1参照MFC AppWizard创建WinSockets程序 261 9.5.2 利用Windows Sockets API和第三方提供的类进行编程 262 9.6 串口通信用于遥控操作简例 262 第10章计算机串口与其他设备通信编程实例 266 10.1通过串口收发短消息 266 10.1.1 SMS编码规范及编码与解码例程 266 10.1.2 AT命令收发短消息实例 273 10.1.3 “实时”接收短消息的方法 281 10.1.4 用串口收发SMS短信编程的一些讨论 283 10.2 计算机与Rabbit 2000嵌入式系统通信编程实例 286 10.2.1 Rabbit 2000微处理器介绍 286 10.2.2 动态C（Dynamic C）语言介绍 287 10.2.3 某车载无线调度系统实例介绍 288 10.3 计算机与PLC通信程序实例 294 10.4 MATLAB环境串口编程通信实例 295 10.4.1 MATLAB串口类Serial应用 295 10.4.2 通过串口使MATLAB Simulink与下位机通讯进行控制 299 10.4.3 xPC目标环境下串口通信实现 299 第11章串口通信基本概念及标准 302 11.1 串口通信基本概念 302 11.1.1 串行通信概述 302 11.1.2 单工、半双工和全双工的定义 305 11.1.3 同步传送与异步传送 306 11.1.4 串行通信协议 306 11.2 RS-232-C串口标准 309 11.2.1 RS-232-C标准 309 11.2.2 RS-232-C串行通信接线实例 312 11.3 RS-422/485串口标准 314 11.3.1 概述 314 11.3.2 RS-422与RS-485串行接口标准 315 11.3.3 RS-422与RS-485的网络安装注意要点 317 11.3.4 RS-232、RS422、RS485电气参数对比 318 11.4 串口调试注意事项 318 11.5 常用数据校验法 318 11.5.1 奇偶校验 318 11.5.2 循环冗余码校验 319 11.6 串口连接和TCP/IP连接对比 320 11.7 现场总线与RS-232、RS-485的本质区别 320 11.8 MODEM通信技术 320 11.8.1 MODEM的基本工作原理 320 11.8.2 MODEM的功能 322 11.8.3 MODEM的分类 322 11.8.4 MODEM的安装 324 11.8.5 MODEM V.92标准介绍 326 11.8.6 MODEM的速度 327 11.8.7 MODEM优化方法 328 11.8.8 MODEM命令/AT命令 329 第12章不占用串口的串口数据捕捉 338 12.1 驱动程序的基本概念：VxD与WDM 338 12.1.1 虚拟设备驱动程序VxD 338 12.1.2 Win32驱动程序模型WDM 340 12.1.3 在不同操作系统下选用哪种驱动程序模式 341 12.2 VxD示例程序介绍——VToolsD中的CommHook 341 12.3 串口数据捕捉实例程序 351 12.3.1 编程任务 351 12.3.2 编程步骤 351 12.4 虚拟串口简介 364 附录A Turbo C说明 366 附录B ASCII码表 376