MFC--串口编程---WIN API的方式将串扣操作封装在线程类中

Posted 2020-09-23

串口采集数据

本文档介绍的是如何获取串口原始数据并将原始数据解析成可处理或可展示的数据。

一、串口采集有很多方式：

1）、MFC有一个专门的控件，直接编程采集，一个控件只能采集一个串口，而且串口名字比如是COM20可能就打不开（这里我没有实践，师兄给这样说的），波特率太高读数会出错。

2）、利用Windows API通信函数（该工程里面就采用的这种方式）

3）、利用Visual C++的标准通信函数_inp、_inpw、_inpd、_outp等直接对串口进行操作。

4）、第三方编写的通信类。

二、实现过程

软件中参考《VC++编程实践宝典》中的第18章内容，主要参考最后示例代码，将对串口的操作封装在一个线程类中，当需要打开一个串口进行采集数据时，就实例化一个封装窗口操作的线程类。

下面介绍该线程类的实现（环境VS2010）：

1、新建MFC类CThreadCom，继承自CWinThread。

2、构造函数初始化相关变量

CThreadCom::CThreadCom(HANDLE hCom)
{
//初始化串口句柄
//如果用到了其他变量请自行相应添加
    m_bInit = false;                              //串口初始化状态为FALSE
    m_sCom = _T("");                              //清空串口名称
    m_sError = _T("No Error!");                   //初始化错误信息
    m_hThread = NULL;                             //置空线程句柄
    memset((unsigned char*)&m_overRead,0,sizeof(OVERLAPPED));
                                                  //初始化读异步变量
    memset((unsigned char*)&m_overWrite,0,sizeof(OVERLAPPED));
                                                  //初始化写异步变量
    m_overRead.hEvent = CreateEvent(NULL,true,false,NULL);//创建读事件
    m_overWrite.hEvent = CreateEvent(NULL,true,false,NULL);//创建写事件
}

3、初始化函数：对相关变量初始化，跟构造函数的作用差不多，但是具体什么关系我还不太清楚

BOOL CThreadCom::InitInstance()
{
    // TODO:  perform and per-thread initialization here    
    m_bAutoDelete=FALSE;
    m_bDone=FALSE;
    return TRUE;
}

4、打开串口函数：对串口参数进行设置，并打开串口

//打开串口
BOOL CThreadCom::OpenCom(CString strCom,DWORD BaudRate,BYTE ByteSize,BYTE Parity,BYTE StopBits)
{
    CloseCom();
    
    CString strLog;
    m_hCom = CreateFile(strCom,GENERIC_READ | GENERIC_WRITE,0,NULL,OPEN_EXISTING,FILE_FLAG_OVERLAPPED,NULL);
    if(m_hCom == INVALID_HANDLE_VALUE)
    {
        strLog.Format(_T("Open %s Error"),strCom);
        AfxMessageBox(strLog);
        return false;
    }
    SetupComm(m_hCom,MAXCOMINBUF,MAXCOMOUTBUF);//设置输入输出最佳缓冲区
    DCB dcb;
    if(!GetCommState(m_hCom,&dcb))
    {
        AfxMessageBox(_T("获取串口状态失败"));
        CloseHandle(m_hCom);
        m_hCom = INVALID_HANDLE_VALUE;
        return false;
    }
    dcb.BaudRate = BaudRate;
    dcb.ByteSize = ByteSize;
    dcb.Parity = Parity;
    dcb.StopBits = StopBits;
    if(!SetCommState(m_hCom,&dcb))
    {
        CloseHandle(m_hCom);
        m_hCom = INVALID_HANDLE_VALUE;
        strLog.Format(_T("Set %s CommState Error!"),strCom);
        AfxMessageBox(strLog);
        return false;
    }
    //初始化错误消息变量
    m_sError = _T("No Error");
    //定义串口时间标记
    DWORD CommMask;
    CommMask = 0     
        //|    EV_BREAK   //检测到中断信号
        //|    EV_CTS     //检测到CTS信号发生中断
        //|    EV_DSR    //检测到DSR信号发生变化
        //|    EV_ERR     //发生行状态错误
        //|    EV_EVENT1    //第一个程序指定的事件
        //|    EV_EVENT2    //第二个程序指定的事件
        //|    EV_PERR        //发生打印错误
        //|    EV_RING        //检测到振铃
        //|    EV_RLSD        //检测到PLSD信号发生变化
        //|    EV_RX80FULL    //接收缓冲区数据到达80%
        |    EV_RXCHAR;    //接收到字符，并放入到输入输出缓冲区
        //|    EV_RXFLAG    //接收到事件字符，并放入到输入输出缓冲区
        //|    EV_TXEMPTY;    //输出缓冲区的最后一个字符发送出去
    SetCommMask(m_hCom,CommMask);//注册要处理的事件
    GetCommTimeouts(m_hCom,&m_Commtimeout);
    //将ReadIntervalTimeout设为MAXDWORD；ReadTotalTimeoutMultiplier和ReadTotalTimeoutConstant设为0 ，表示读操作将立即返回放在缓冲区的数据
    m_Commtimeout.ReadIntervalTimeout = MAXDWORD;    // 两个字符到达之间的最大时间A，毫秒。0表示不用间隔限时
    m_Commtimeout.ReadTotalTimeoutMultiplier = 0;    // 以毫秒为单位指定一个乘数B，用来计算读操作的总限时：
    m_Commtimeout.ReadTotalTimeoutConstant = 0;      // 以毫秒为单位指定一个常数C，用于计算读操作的总限时：0表示读操作不使用限时时间
//上面三行代码对时间的限制达到的效果是只要缓冲区里有数据就进行读取
    m_bInit = true;//初始化串口状态为true
    return true;
}

5、在线程类的Run函数里面进行读取操作，一直读取，知道线程退出

int CThreadCom::Run()
{
    // TODO: 在此添加专用代码和/或调用基类
    DWORD dwError,dwReadNum,dwByteRead,dwEvent;
    COMSTAT ComState;//窗口状态
    BYTE rBuf[MAXCOMINBUF];//输入数据缓冲区
    while(!m_bDone)
    {
        
        while(m_hCom != INVALID_HANDLE_VALUE)
        {
            if(WaitCommEvent(m_hCom,&dwEvent,NULL))//等待注册的串口事件发生
            {
                dwReadNum = 30000;//初始化读取数字的个数为30000
                if(dwEvent & EV_RXCHAR)
                {
                    ClearCommError(m_hCom,&dwError,&ComState);//清空串口事件
                    if(ComState.cbInQue != 0)
                    {
                        //如果缓冲区内容少于30000个，则全部取出即可
                        if(ComState.cbInQue < dwReadNum)
                        {
                            dwReadNum = ComState.cbInQue;
                        }
                        memset(rBuf,0,sizeof(rBuf));
                        dwByteRead = 0;
                        ReadFile(m_hCom,rBuf,dwReadNum,&dwByteRead,&m_overRead);//读取数据
//到这里已经将本次读取操作取到的数据放在了rBuf数组里面了，接下来就是按照下位机对数据帧的定义进行解析，然后再进行数据存储或展示之类的操作。
                            }
                        }
                    }
                }                    
            }
        }
    }
    
    return CWinThread::Run();
}

6、在使用该线程类的类中在不再使用该线程后比如：关闭窗口，一定要有线程退出的操作，不然会造成内存泄露问题。

CPortSet类是我定义CThreadCom类变量并使用的类。在采集结束的地方调用该函数。释放线程内存。

DWORD CPortSet::StopWinThread(/*CWinThread *pThread,*/ DWORD dwTimeout)
{
    CWinThread *pThread = pThreadCom;
    if (pThread==NULL) return NULL;
     pThread->PostThreadMessage(WM_QUIT,0,0);
    ::WaitForSingleObject(pThread->m_hThread,dwTimeout);
    DWORD nExitCode=0;
    BOOL bFlag=::GetExitCodeThread(pThread->m_hThread,&nExitCode);
    if (bFlag)
    {
        delete pThread;
    }    
    
    return nExitCode;
}