WINDOWS95與NT下微機與智能化儀的串行通信設(shè)計
隨著計算機軟硬件的是......
隨著計算機軟硬件的是益發(fā)展,基于Windows95及NT平臺的軟件越來越多,在智能化電子儀表及計算機控制系統(tǒng)中都涉及到計算機與智能儀或
計算機之間進行信息交換,而串行通信是計算機之間以及計算機與單片機等數(shù)字化儀器通信的一種重要手段,是實現(xiàn)工業(yè)監(jiān)控的一種主要方式
,由于它高效可靠,價格便宜,遵循統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),因而得到廣泛應(yīng)用。隨著計算機技術(shù)不斷發(fā)展,編程手段也不斷提高,如Visual Basic 、
Delphi 、Visual C++ 以及 C++ Builder等采用面向?qū)ο髽?gòu)件的方法,使得編寫Windows下的應(yīng)用程序變得迅速和容易 ,其中Delphi功能強大,
代碼效率高,深受軟件開發(fā)人員睛睞, 但Delphi同Visual C++ 以及 C++ Builder一樣均未提供通信構(gòu)件,為此用Delphi開發(fā)通信應(yīng)用軟件時就
得應(yīng)用API函數(shù)或Visual Basic的通信構(gòu)件,API函數(shù)對一般開發(fā)人員有一定難度而且不太方便 ,而用VB 的通信構(gòu)件開發(fā)的應(yīng)用程序需在
WINDOWS95或NT中安裝并注刪相應(yīng)的動態(tài)庫才能運行,這對應(yīng)用用戶來說很不方便。為此本文介紹用API函數(shù)和多線程編程技術(shù)在Delphi3.0下設(shè)
計出自已的通信構(gòu)件,并提供了全部源程序,利用Delphi安裝新構(gòu)件方法將其安裝到自已的編譯系統(tǒng)中,就可以十分方便地開發(fā)出通信程序,
該構(gòu)件在智能超聲液體成份分析儀及集散式網(wǎng)絡(luò)測控?zé)崽幚硐到y(tǒng)的被成功地應(yīng)用。從中可以看出利用Delphi編制構(gòu)件不斷豐富Delphi的內(nèi)容的
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方法。
1 串行通信構(gòu)件設(shè)計思想
一般基于DOS編程的程序員在編寫串行通信時,往往是編寫一個中斷服務(wù)程序,一旦串行口有數(shù)據(jù)它就會向CPU發(fā)出中斷請求,CPU在響應(yīng)該
中斷后會執(zhí)行串口的中斷服務(wù)程序,從而完成預(yù)定的任務(wù)。在Windows操作系統(tǒng)下,由于Windows禁止應(yīng)用程序直接和硬件打交道,所以程序員
只能使用Windows提供的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)編程。雖然由于無需對硬件編程對有關(guān)硬件調(diào)試方便,但Windows本身遠比DOS復(fù)雜,所以對這些標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)和
它們攜帶參數(shù)的理解和使用也遠比DOS困難,在Windows3.X中,當(dāng)一個通信設(shè)備被打開并允許傳送WM-COMMNOTIFY消息時,只要該通信設(shè)備收到
數(shù)據(jù),操作系統(tǒng)就會在消息隊列中置入WM-COMMNOTIFY消息,應(yīng)用程序可以通過截獲操作系統(tǒng)發(fā)出的WM-COMMNOTIFY消息來對已打開的通信設(shè)備
進行操作。
在Windows95與NT中,修改了Windows3.X對串行口操作的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù),進行了更統(tǒng)一的規(guī)范化,取消了WM-COMMNOTIFY消息以及OpenComm,
CloseComm,ReadComm,WriteComm,F(xiàn)lushComm等函數(shù),對待串行口操作如同文件一樣,其串行設(shè)備的打開和關(guān)閉操作使用與文件打開與關(guān)閉
操作相同的函數(shù),如CreatFile,CloseFile,ReadFile,WriteFile,PurgeComm等,由于Windows95與NT中允許用戶定義大小的讀寫緩沖區(qū),這
樣數(shù)據(jù)丟失可能性很小,同時使得讀寫速度很快。在Windows95與NT中支持多線程編程技術(shù),而Delphi3.0為多線程編程和編制構(gòu)件提供了支持
,這樣就可以編制串行通信構(gòu)件了,即建立新的“.pak”文件就行了。
考慮到篇幅,在這個構(gòu)件中只提供必要且夠一般常用的幾個屬性和當(dāng)輸入緩沖有數(shù)據(jù)時而產(chǎn)生的事件,這些屬性中可視屬性為波特率、數(shù)
據(jù)位、效驗位、停止位、串行口名、輸入緩沖大小(即讀緩沖)、輸出緩沖大小(即寫緩沖)、觸發(fā)事件方式;運行屬性有串口設(shè)備句柄、消
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息窗句柄、事件句柄;運行中的方法有端口打開和端口關(guān)閉函數(shù)。
構(gòu)件的設(shè)計思想是:可視屬性中的數(shù)據(jù)位、效驗位、停止位、觸發(fā)事件方式用梅舉類型定義,編程人員將方便地選擇所需的值就行了,可
視屬性中波特率、串行口名、輸入緩沖大小、輸出緩沖大小由編程人員輸入設(shè)定;觸發(fā)事件方式有每收一字符觸發(fā)和一隊列收到后觸發(fā)。在構(gòu)
件的創(chuàng)建過程中將可視屬性賦缺省值,當(dāng)程序運行構(gòu)件的端口打開函數(shù)(ComPortOpen )時,將串口按構(gòu)件可視屬性設(shè)定值進行端口初始化及
創(chuàng)建監(jiān)視串口線程并返回端口句柄(hCommFile);監(jiān)視線程的作用是,按觸發(fā)事件方式監(jiān)視串口,當(dāng)串口有數(shù)據(jù)時就向窗函數(shù)發(fā)出自定義的
WM_COMMNOTIFY消息,窗函數(shù)收到WM_COMMNOTIFY消息后觸發(fā)OnComm事件;當(dāng)執(zhí)行端口關(guān)閉函數(shù)(comPortClose)時,該函數(shù)關(guān)閉端口并撤消監(jiān)
視線程。程序流程圖為圖1。
圖 1
2 應(yīng)用說明
當(dāng)執(zhí)行ComPortOpen函數(shù)(即方法)時,用CreatFile()打開串行口,此時fdwShareMode,參數(shù)必須是零,打開獨占訪問的資源。FdwCreate
參數(shù)必須是指定的OPEN_EXISTING標(biāo)志,hTemplateFile參數(shù)必須是Nil,用GetCommState設(shè)置通信參數(shù),用CreateEvent()創(chuàng)建事件對象,用
AllocateHWnd()得到窗口數(shù)構(gòu)柄;利用Delphi3.0創(chuàng)建多線工具建立一個監(jiān)視線程的對象TmyCommWacth;在監(jiān)視線程中用ResetEVent()設(shè)置事
件句柄,用WaitForSingleObject()指定對象處于信號或超時狀態(tài)時返回,用PostMessage()向指定窗發(fā)送消息; 窗函數(shù)收到消息后用
ClearCommError()清除錯誤,用自定的過程 OnCommData(PChar(msg.LParam), msg.WParam )觸發(fā)事件OnComm,當(dāng)執(zhí)行端口關(guān)閉函數(shù)
comPortClose時 ,用CloseMyComThread撤消監(jiān)視線程,用DeallocateHWnd()釋放消息窗句柄,用 CloseHandle()關(guān)閉事件和串口;用
RegisterComponents 對構(gòu)件進行注冊。考慮到篇幅源程序未提供讀寫緩沖數(shù)據(jù)程序,實際上接收數(shù)據(jù)可在OnComm事件中用ReadFile()讀,其
文件句柄為ComPortOpen返回的串口設(shè)備句柄hCommFile;寫數(shù)據(jù)可編一過程或函數(shù)用WriteFile(),其文件句柄同讀句柄,讀寫數(shù)據(jù)比較簡單