Титов О.Работа с коммуникационными портами (COM и LPT) в программах для Win32. Титов О.Работа с коммуникационными портами (COM и LPT) в програм. Работа с коммуникационными портами (com и lpt) в программах для Win32. Автор Титов Олег

Название	Работа с коммуникационными портами (com и lpt) в программах для Win32. Автор Титов Олег
Анкор	Титов О.Работа с коммуникационными портами (COM и LPT) в программах для Win32.doc
Дата	22.10.2017
Размер	276 Kb.
Формат файла
Имя файла	Титов О.Работа с коммуникационными портами (COM и LPT) в програм.doc
Тип	Документы #9678
Категория	Электротехника. Связь. Автоматика
страница	9 из 9

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Функция PurgeComm

Коммуникационный порт не совсем обычный файл. Например, для него нельзя выполнить операцию позиционирования файлового указателя. С другой стороны, порт позволяет управлять потоком, что нельзя делать с обычным файлом. Настало время познакомиться с функциями управления приемом/передачей данных через коммуникационные порты. Поскольку первой операцией, после открытия порта, является его сброс, то и начнем с функции выполняющей требуемые действия.

BOOL PurgeComm(

HANDLE hFile,

DWORD dwFlags

);

Вызов этой функции позволяет решить две задачи: очистить очереди приема/передачи в драйвере и завершить все находящиеся в ожидании запросы ввода/вывода. Какие именно действия выполнять, задается вторым параметром (значения можно комбинировать с помощью побитовой операции OR):

PURGE_TXABORT Немедленно прекращает все операции записи, даже если они не завершены
PURGE_RXABORT Немедленно прекращает все операции чтения, даже если они не завершены
PURGE_TXCLEAR Очищает очередь передачи в драйвере
PURGE_RXCLEAR Очищает очередь приема в драйвере

Вызов этой функции нужен для отбрасывания мусора, который может находиться в приемном буфере на момент запуска программы, или как результат ошибки в работе устройства. Очистка буфера передачи и завершение операций ввода/вывода так же потребуются при ошибке, как процедура восстановления, и при завершении программы, для красивого выхода.

Функция FlushFileBuffers

Следует помнить, что очистка буфера передачи, как и экстренное завершение операции записи, не выполняют передачу данных находящихся в этом буфере. Данные просто отбрасываются. Если же передача остатка данных необходима, то перед вызовом PurgeComm следует вызвать функцию:

BOOL FlushFileBuffers(

HANDLE hFile

);

Приведу пример выполнения настройки порта и выполнения чтения/записи данных.

#include

#include

. . .

DCB dcb;

COMMTIMEOUTS ct;

HANDLE port;

DWORD bc;

char *buf_out="Test string";

char *buf_in;

. . .

dcb.DCBlength=sizeof(DCB);

BuildCommDCB("baud=9600 parity=N data=8 stop=1",&dcb);

dcb.fNull=TRUE;

ct.ReadIntervalTimeout=10;

ct.ReadTotalTimeoutMultiplier=ct.ReadTotalTimeoutConstant=0;

ct.WriteTotalTimeoutMultiplier=ct.WriteTotalTimeoutConstant=0;

port=CreateFile("COM2",GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,0,NULL,OPEN_EXISTING,0,NULL);

SetCommState(port,dcb);

SetCommTimeouts(port,&ct);

PurgeComm(port,PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR);

SetupComm(port,256,256);

. . .

buf_in=(char*)HeapAlloc(GetProcessHeap(),HEAP_ZERO_MEMORY,strlen(buf_out)+1);

WriteFile(port,buf_out,strlen(buf_out),&bc,NULL);

ReadFile(port,buf_in,strlen(buf_out),&bc,NULL);

HeapFree(GetProcessHeap(),0,buf_in);

CloseHandle(port);

. . .

Если на COM2 установить перемычку между сигналами TxD и RxD, то переменная buf_in, после выполнения ReadFile, будет содержать ту же информацию, что и buf_out. Других пояснений пример не требует, все уже было подробно рассмотрено раньше.

Функция TransmitCommChar

Иногда требуется срочно передать символ, имеющий определенное специальное значение, а в очереди передатчика уже есть данные, которые нельзя терять. В этом случае можно воспользоваться функцией:

BOOL TransmitCommChar(

HANDLE hFile,

char cChar

);

Данная функция передает один (и только один) внеочередной байт в линию, не смотря на наличие данных в очереди передатчика, и перед этими данными. Однако управление потоком действует. Функцию можно вызвать только синхронно. Более того, если байт экстренных данных, от предыдущего вызова этой функции, еще не передан в линию (например, из-за функций управления потоком), то попытка экстренной передачи еще одного байта завершится ошибкой. Если Вы используете программное управление потоком, то символы приостановки и возобновления передачи (обычно CTRL-S и CTRL-Q), лучше всего передавать именно этой функцией.

Функции SetCommBreak и ClearCommBreak

Последовательный канал передачи данных можно перевести в специальное состояние, называемое разрывом связи. При этом передача данных прекращается, а выходная линия переводится в состояние "0". Приемник, обнаружив, что за время необходимое для передачи стартового бита, битов данных, бита четности и стоповых битов, приемная линия ни разу не перешла в состояние "1", так же фиксирует у себя состояние разрыва.

BOOL SetCommBreak(

HANDLE hFile

);

BOOL ClearCommBreak(

HANDLE hFile

);

Функция EscapeCommFunction

Следует заметить, что состояние разрыва линии устанавливается аппаратно. Поэтому нет другого способа возобновить прерванную, с помощью SetCommBreak, передачу данных, кроме вызова ClearCommBreak. Более тонкое управление потоком данным позволяет осуществить функция:

BOOL EscapeCommFunction(

HANDLE hFile,

DWORD dwFunc

);

Выполняемое действие определяется вторым параметром, который может принимать одно из следующих значений:

CLRDTR Сбрасывает сигнал DTR
CLRRTS Сбрасывает сигнал RTS
SETDTR Устанавливет сигнал DTR
SETRTS Устанавливает сигнал RTS
SETXOFF Симулирует прием символа XOFF
SETXON Симулирует прием символа XON
SETBREAK Переводит выходную линию передатчика в состояние разрыва. SetCommBreak является упрощенной формой данного вызова.
CLRBREAK Снимает состояние разрыва для выходной линии передатчика. ClearCommBreak является упрощенной формой данного вызова.

Функция ClearCommError

Приостановить прием/передачу данных может и возникновение любой ошибки при установленном в TRUE поле fAbortOnError в структуре DCB использованной для настройки режимов работы коммуникационного порта. В этом случае, для восстановления нормальной работы порта, следует использовать функцию:

BOOL ClearCommError(

HANDLE hFile,

LPDWORD lpErrors,

LPCOMSTAT lpStat

);

Эта функция не только сбрасывает признак ошибки для соответствующего порта, но и возвращает более подробную информацию об ошибке. Кроме того, возможно получение информации о текущем состоянии порта. Вот что означают параметры:

hFile

Описатель открытого файла коммуникационного порта.

lpErrors

Адрес переменной, в которую заносится информация об ошибке. В этой переменной могут быть установлены один или несколько из следующих бит:

CE_BREAK Обнаружено состояние разрыва связи
CE_DNS Только для Windows95. Параллельное устройство не выбрано.
CE_FRAME Ошибка обрамления.
CE_IOE Ошибка ввода-вывода при работе с портом
CE_MODE Запрошенный режим не поддерживается, или неверный описатель hFile. Если данный бит установлен, то значение остальных бит не имеет значение.
CE_OOP Только для Windows95. Для параллельного порта установлен сигнал "нет бумаги".
CE_OVERRUN Ошибка перебега (переполнение аппаратного буфера), следующий символ потерян.
CE_PTO Только для Windows95. Тайм-аут на параллельном порту.
CE_RXOVER Переполнение приемного буфера или принят символ после символа конца файла (EOF)
CE_RXPARITY Ошибка четности
CE_TXFULL Переполнение буфера передачи

lpStat

Адрес структуры COMMSTAT. Должен быть указан, или адрес выделенного блока памяти, или NULL, если не требуется получать информацию о состоянии.

Структура COMMSTAT

Если с информацией об ошибке все ясно, то со структурой COMMSTAT мы еще не встречались. Вот она:

typedef struct _COMSTAT

DWORD fCtsHold:1;

DWORD fDsrHold:1;

DWORD fRlsdHold:1;

DWORD fXoffHold:1;

DWORD fXoffSent:1;

DWORD fEof:1;

DWORD fTxim:1;

DWORD fReserved:25;

DWORD cbInQue;

DWORD cbOutQue;

} COMSTAT, *LPCOMSTAT;

Поля структуры имеют следующее значение:

fCtsHold

Передача приостановлена из-за сброса сигнала CSR.

fDsrHold

Передача приостановлена из-за сброса сигнала DSR.

fRlsdHold

Передача приостановлена из-за ожидания сигнала RLSD (receive-line-signal-detect). Более известное название данного сигнала - DCD (обнаружение несущей).

fXoffHold

Передача приостановлена из-за приема символа XOFF.

fXoffSent

Передача приостановлена из-за передачи символа XOFF. Следующий передаваемый символ обязательно должен быть XON, поэтому передача собственно данных тоже приостанавливается

fEof

Принят символ конца файла (EOF).

fTxim

В очередь, с помощью TransmitCommChar, поставлен символ для экстренной передачи.

fReserved

Зарезервировано и не используется.

cbInQue

Число символов в приемном буфере. Эти символы приняты из линии но еще не считаны функцией ReadFile.

cbOutQue

Число символов в передающем буфере. Эти символы ожидают передачи в линию. Для синхронных операций всегда 0.

Теперь Вы знаете почти все о работе с последовательными и параллельными портами в синхронном режиме. Особенности непосредственной работы с модемами я не буду рассматривать, так как существует большой набор высокоуровневых функций и протоколов, таких как TAPI, специально предназначенных для работы с модемами. Если Вас все же интересует эта тема, то почитайте описания функции GetCommModemStatus, и структур MODEMDEVCAPS и MODEMSETTINGS. В остальном работа с модемом ничем не отличается от работы с обычным портом.

Синхронный режим обмена довольно редко оказывается подходящим для серьезной работы с внешними устройствами через последовательные порты. Вместо полезной работы Ваша программа будет ждать завершения ввода/вывода, ведь порты работают значительно медленнее процессора. Да и гораздо лучше отдать время процессора другой программе, чем крутиться в цикле, ожидая какого-либо события. Другими словами, пришло время знакомиться с асинхронной работой с портами.

Функция SetCommMask

Начнем с событий связанных с последовательными портами. Вы указываете системе осуществлять слежение за возникновением связанных с портом событий, устанавливая маску с помощью функции

BOOL SetCommMask(

HANDLE hFile,

DWORD dwEvtMask

);

Маска отслеживаемых событий задается вторым параметром. Можно указывать любую комбинацию следующих значений:

EV_BREAK Состояние разрыва приемной линии
EV_CTS Изменение состояния линии CTS
EV_DSR Изменение состояния линии DSR
EV_ERR Ошибка обрамления, перебега или четности
EV_RING Входящий звонок на модем (сигнал на линии RI порта)
EV_RLSD Изменение состояния линии RLSD (DCD)
EV_RXCHAR Символ принят и помещен в приемный буфер
EV_RXFLAG Принят символ заданный полем EvtChar структуры DCB использованной для настройки режимов работы порта
EV_TXEMPTY Из буфера передачи передан последний символ

Если dwEvtMask равно нулю, то отслеживание событий запрещается.

Функция GetCommMask

Разумеется, всегда можно получить текущую маску отслеживаемых событий с помощью функции

BOOL GetCommMask(

HANDLE hFile,

LPDWORD lpEvtMask

);

Вторым параметром задается адрес переменной принимающей значение текущей установленной маски отслеживаемых событий. В дополнение к событиям, перечисленным в описании функции SetCommMask, данная функция может возвратить следующие:

EV_EVENT1 Устройство-зависимое событие
EV_EVENT2 Устройство-зависимое событие
EV_PERR Ошибка принтера
EV_RX80FULL Приемный буфер заполнен на 80 процентов

Эти дополнительные события используются внутри драйвера. Вы не должны переустанавливать состояние их отслеживания.

Функция WaitCommEvent

Когда маска отслеживаемых событий задана, Вы можете приостановить выполнение своей программы до наступления события. При этом программа не будет занимать процессор. Это выполняется вызовом функции

BOOL WaitCommEvent(

HANDLE hFile,

LPDWORD lpEvtMask,

LPOVERLAPPED lpOverlapped,

);

Замечу, что в переменной, адресуемой вторым параметром, не будут устанавливаться внутренние события драйвера (перечислены в описании функции GetCommMask). В единичное состояние установятся только те биты, которые соответствуют реально произошедшим событиям.

Адрес структуры OVERLAPPED требуется для асинхронного ожидания (возможно и такое). Однако пока будем полагать, что порт открыт для синхронных операций, следовательно этот параметр должен быть NULL. Замечу только, что при асинхронном ожидании данная функция может завершиться с ошибкой, если в процессе этого ожидания будет вызвана функция SetCommMask для переустановки маски событий. Кроме того, связанное со структурой OVERLAPPED событие (объект создаваемый функцией CreateEvent, а не событие порта) должно быть с ручным сбросом. Вообще, поведение функции с ненулевым указателем на структуру OVERLAPPED аналогично поведению функций чтения и записи. Теперь коротенький пример:

#include

. . .

DCB dcb;

COMMTIMEOUTS ct;

HANDLE port;

DWORD mask;

DWORD bc;

char buf[101];

. . .

dcb.DCBlength=sizeof(DCB);

BuildCommDCB("baud=9600 parity=N data=8 stop=1",&dcb);

dcb.fNull=TRUE;

ct.ReadIntervalTimeout=10;

ct.ReadTotalTimeoutMultiplier=ct.ReadTotalTimeoutConstant=0;

ct.WriteTotalTimeoutMultiplier=ct.WriteTotalTimeoutConstant=0;

port=CreateFile("COM2",GENERIC_READ,0,NULL,OPEN_EXISTING,0,NULL);

SetCommState(port,dcb);

SetCommTimeouts(port,&ct);

PurgeComm(port,PURGE_RXCLEAR);

. . .

SetCommMask(port,EV_RXCHAR);

WaitCommEvent(port,&mask,NULL);

ReadFile(port,buf,100,&bc,NULL);

CloseHandle(port);

. . .

В данном примере ожидается начало сообщения (первый полученый символ), после чего вызывается функция чтения.

Освобождать процессор на время ожидания хорошо, но хотелось бы параллельно с вводом/выводом делать какую-либо полезную работу. Что бы это стало возможным, необходимо в качестве параметра dwFlagsAndAttributes вместо 0 указать FILE_FLAG_OVERLAPPED. Кроме того, для функций ReadFile, WriteFile и WaitCommEvent необходимо в качестве параметра lpOverlapped указывать адрес правильно инициализированной структуры OVERLAPPED.

Структура OVERLAPPED

Структура OVERLAPPED выглядит следующим образом:

typedef struct _OVERLAPPED {{

DWORD Internal;

DWORD InternalHigh;

DWORD Offset;

DWORD OffsetHigh;

HANDLE hEvent;

} OVERLAPPED, *LPOVERLAPPED;

Подробно описывать поля этой структуры не буду, поскольку данная статья не о файловом вводе/выводе вообще, а о работе с портами. Для наших целей, за исключением WaitCommEvent, можно просто обнулить все поля этой структуры. Для WaitCommEvent поле hEvent должно содержать корректный описатель объекта "событие". Что бы все стало понятно, надо разобраться с таким обязательным атрибутом параллельной работы как синхронизация.

Синхронизация нужна для упорядочения доступа к совместно используемым объектам. Предположим, что две программы одновременно пытаются изменить значение общей переменной. Каков будет результат? Скорее всего неопределенный. Что бы этого избежать требуется разрешать доступ второй программы к переменной только после того, как с ней закончила работать первая программа.

Для синхронизации используются различные методы: семафоры, блокировки, события, критические секции и т.п. События являются простейшими синхронизирующими объектами. Они могут находиться только в двух состояниях: установленном (событие произошло или наступило) и сброшенном (событие не произошло или не наступило). События создаются функцией CreateEvent и разрушаются функцией CloseHandle. Установить событие можно функцией SetEvent, а сбросить ResetEvent.

Продолжение следует ...

1 2 3 4 5 6 7 8 9