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基于嵌入式Windows CE下串行通信的实现

基于嵌入式Windows CE下串行通信的实现

点击数:7581 次   录入时间:03-04 11:54:21   整理:http://www.55dianzi.com   数字通信
      1 Windows CE简介
  Windows CE是一种小型的、基于ROM的、具有Win32子集API的操作系统。它的优势在于小尺寸、Win32 API子集和对多平台的支持能力。在Windows CE下编程需要注意的是,Windows CE设备的资源很少,存储器、显示器都很小,接口也比较少,而且根据实际情况变化很大。另外,Windows CE只支持UnICode,这在编程中要格外注意。在Windows CE中,除了一些基本的Windows通用控件以外,还有一些专门设计的控件,比如CommandBar。Windows CE体积虽小,但是它的功能并不少,内存管理、文件操作、多线程、网络功能等等它都支持,可以说是麻雀虽小,五脏俱全。
  2 Windows CE下的串行通信
  串行端口在Windows CE下属于流接口设备,它是串行设备接口的常规I/O驱动程序调用和与通信相关的具体函数的结合。串行设备被视为用于打开、关闭、读写串行端口的常规、可安装的流设备。Windows CE的通信函数和其它大多数Windows的通信函数相同。特别要注意的是,Windows CE不支持直接对串行端口的寄存器进行编程。常用的串行端口函数介绍如下:
  (1)打开和关闭串行端口
  CreateFile函数用于打开串行口。
  hPort=CreateFile(TEXT(“COM1:”),GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,0,NULL,OPEN_EXISTING,0,NULL)。注意COM1后要有一个冒号。最后一个参数dwFlagsAndAttributes必须为0,因为Windows CE只支持非重叠I/O。第3个参数dwShareMode也必须为0,通信端口不能像文件一样被共享。这个函数的返回值是已打开的串行端口的句柄或者是INVALID_HANDLE_VALUE。
  关闭串行口可以调用CloseHandle(hPort)。
  (2)配置串行端口
  配置串行口主要是用DCB结构配置端口设置,包括波特率、停止位、数据位长度、校验位、流量控制等等,还有配置超时值。首先打开串行端口,用GetCommState函数获得当前打开串口配置,然后根据需要修改DCB成员,最后用SetCommState函数设置新的串口配置。
  DCB PortDCB; //创建DCB变量
  Port.DCB.DCBlength=sizeof(DCB);
  GetCommState(hPort,&PortDCB); //获取当前串口配置修改DCB成员
  PortDCB.BaudRate=9600; //波特率
  PortDCB.Parity=NOPARITY; //校验位
  PortDCB.StopBits=ONESTOPBIT; //停止位
  PortDCB.ByteSize=8;
  .   SetCommState(hPort,&PortDCB); //设置新的串口配置

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  对串行端口来说,必须配置超时值,否则程序可能陷入到一个循环来等待来自串口的字符。这对采用Windows CE的设备来说,将大大减少设备电池的使用时间,所以超时值是需要配置的。另外一种解决办法就是采用多线程。多线程将在下一部分讲述。通常,配置超时值和配置串口类似。首先用GetCommTimeouts函数获得当前串口的超时值。然后可以修改COMMTIMEOUT成员,最后用SetCommTimeouts函数设定超时值。
  COMMTIMEOUTS CommTimeouts; //定义COMMTIMEOUTS结构
  GetCommTimeouts(hPort,&CommTimeouts); //获得当前的超时值
  //修改COMMTIMEOUT成员
  CommTimeouts.ReadIntervalTimeout=MAXDWORD;
  CommTimeouts.ReadTotalTimeoutMultiplier=0;
  CommTimeouts.ReadTotalTimeoutConstant=0;
        CommTimeouts.WriteTotalTimeoutConstant=1000;
        CommTimeouts.WriteTotalTimeoutMultiplier=10;
        SetCommTimeouts(hPort,&CommTimeouts); //设定超时值
  (3)读写串行端口-用ReadFile和WriteFile函数读写串行口。
  int rc;
  DWORD cBytes;
  BYTE ch;
  Rc=ReadFile(hPort,&ch,1,&cBytes,NULL);
  其中第一个参数是串口句柄,第2个参数是读回的字符,第3个参数是要读取的字符数量,第4个参数返回实际读取到的字符数量。
  Int rc;
  DWORD cBytes;
  BYTE ch=TEXT(“a”);
  Rc=WriteFile(hPort,&ch,1,&cBytes,NULL);
  其中第一个参数是串口句柄,第2个参数是要写入的字符,第3个参数是要写入的字符数量,第4个参数返回字符写入的字符数量。需要注意的是Windows CE不支持重叠I/O,所以如果在主线程进行大量读写串口操作时,有可能使整个程序陷入缓慢的串口等待中去,因此一般都采用多线程来进行读写串口操作。



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  (4)通信事件
  在Windows CE编程中,除了可以采用单独的线程来处理读写串口操作外,还可以采用利用通信事件的方法。通信事件就是当发生重要事件时,Windows CE向应用程序发送的通知。利用WaitCommEvent函数阻塞线程,直到特定的事件发生。一般的使用方法是:先用SetCommEvent函数指定要查找的一个或多个事件,然后,调用WaitCommEvent函数,并指定导致这个函数返回的事件。当WaitCommEvent函数返回后,循环调用ReadFile函数,读回所有接收到的字符。最后再次调用SetCommEvent函数,指定下次要查找的事件。
  3 Windows CE下的多线程
  Windows CE是一个完全的多任务、多线程的操作系统。Windows CE同时最多可以运行32个进程。每个进程有一个主线程,而且可以有多个附加线程。附加线程的多少仅受可用内存和线程堆栈的进程地址空间的限制。Windows CE是以抢先方式调度线程的。线程以时间片为单位来运行,通常是25ms。线程拥有优先级,所有高优先级的线程都将在低优先级的线程之前运行。在可以调度被设定为特定优先级的线程之前,所有拥有高优先级的线程都必须被阻塞。同等优先级的线程以循环方式来调度。如果高优先级的线程停止阻塞,而低优先级的线程目前正在运行,则低优先级的线程会立刻被挂起,同时去调度高优先级的线程。低优先级的线程永远不会抢占高优先级的线程,当然也有例外:一种是线程具有优先级THREAD_PRIORITY_TIME_CRITICAL,它永远不会被抢占;另一种就是低优先级的线程拥有高优先级的线程正在等待的资源,出现优先级倒置。在Windows CE中,线程可以有8种优先级。
  下面是一个创建线程和线程函数的例子:
  HANDLE hThread;
  DWORD dwThreadID=0;
  Int nParameter=5;
  HThread=CreateThread(NULL,0,Thread,nParameter,0,&dwThreadID); //创建线程
  CloseHandle(hThread); //关闭线程
  //线程函数
  DWORD WINAPI Thread (PVOID pArg)
  {
  int nParam=(int)pArg;
  return 0x15;
  }



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  CreateThread函数在许多参数在Windows CE下都不支持,所以被设为NULL或0。第3个参数指向线程函数的开始,第4个参数是CreateThread函数传到线程函数的唯一参数。CreateThread函数返回线程句柄,当这个句柄不需要时,调用CloseHandle函数关闭它。线程函数在被终止之前一直运行,调用ExitThread函数可终止线程的执行。对于在系统中运行的多个线程,需要协调它们的活动,也就是实现同步。在Windows CE中,采用的方法是使用同步对象。一个线程等待一个同步对象,当用信号通知该对象时,解除阻塞正在等待的线程并调度该线程。同步对象包括事件和互斥体。在这里我们只介绍事件。
  事件对象就是一种有两种状态——有信号和元信号的同步对象。事件被创建后自动被置为信号状态。事件可以被命名,从而被不同进程共享。采用下面的函数创建事件:

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