WIN32 API 通訊操作 - (2) 設定串口

（2）設定串口

在打開通訊設備控制碼後，常常需要對串口進行一些初始化配置工作。這需要通過一個DCB結構來進行。DCB結構包含了諸如串列傳輸速率、資料位元數、同位和停止位元數等資訊。在查詢或配置串口的屬性時，都要用DCB結構來作為緩衝區。
　　一般用CreateFile打開串口後，可以調用GetCommState函數來獲取串口的初始配置。要修改串口的配置，應該先修改DCB結構，然後再調用SetCommState函數設置串口。
　　
DCB結構包含了串口的各項參數設置，下面僅介紹幾個該結構常用的變數：

typedef struct _DCB {
………
//串列傳輸速率，指定通信設備的傳輸速率。
//這個成員可以是實際串列傳輸速率值或者下面的常量值之一：
DWORD BaudRate; 
//CBR_110，CBR_300，CBR_600，CBR_1200，CBR_2400，CBR_4800，CBR_9600，
//CBR_19200，CBR_38400，CBR_56000， CBR_57600，CBR_115200， 
//CBR_128000，CBR_256000，CBR_14400

DWORD fParity;      // 指定同位使能。若此成員為1，允許同位檢查 
…
BYTE ByteSize;      // 通信位元組位元數，4—8
BYTE Parity;        //指定同位方法。此成員可以有下列值：
                    //EVENPARITY 偶校驗     NOPARITY 無校驗
                    //MARKPARITY 標記校驗   ODDPARITY 奇數同位檢查
BYTE StopBits;      //指定停止位的位數。此成員可以有下列值：
                    //ONESTOPBIT 1位停止位   TWOSTOPBITS 2位停止位
                    //ONE5STOPBITS   1.5位停止位
………
} DCB;

winbase.h檔中定義了以上用到的常量。如下：

#define NOPARITY            0
#define ODDPARITY           1
#define EVENPARITY          2
#define ONESTOPBIT          0
#define ONE5STOPBITS        1
#define TWOSTOPBITS         2
#define CBR_110             110
#define CBR_300             300
#define CBR_600             600
#define CBR_1200            1200
#define CBR_2400            2400
#define CBR_4800            4800
#define CBR_9600            9600
#define CBR_14400           14400
#define CBR_19200           19200
#define CBR_38400           38400
#define CBR_56000           56000
#define CBR_57600           57600
#define CBR_115200          115200
#define CBR_128000          128000
#define CBR_256000          256000

GetCommState函數可以獲得COM口的設備控制塊，從而獲得相關參數：

BOOL GetCommState (
    HANDLE hFile, //標識通訊埠的控制碼
    LPDCB lpDCB //指向一個設備控制塊（DCB結構）的指標
);

SetCommState函數設置COM口的設備控制塊：

BOOL SetCommState(
   HANDLE hFile, 
   LPDCB lpDCB 
  );

除了在BCD中的設置外，程式一般還需要設置I/O緩衝區的大小和超時。Windows用I/O緩衝區來暫存串口輸入和輸出的資料。如果通信的速率較高，則應該設置較大的緩衝區。調用SetupComm函數可以設置串列口的輸入和輸出緩衝區的大小。

BOOL SetupComm(
    HANDLE hFile, // 通信設備的控制碼 
    DWORD dwInQueue, // 輸入緩衝區的大小（位元組數） 
    DWORD dwOutQueue // 輸出緩衝區的大小（位元組數）
   );

在用ReadFile和WriteFile讀寫串列口時，需要考慮超時問題。
超時的作用是在指定的時間內沒有讀入或發送指定數量的字元，ReadFile或WriteFile的操作仍然會結束。

要查詢當前的超時設置應調用GetCommTimeouts函數，該函數會填充一個COMMTIMEOUTS結構。調用SetCommTimeouts可以用某一個COMMTIMEOUTS結構的內容來設置超時。

讀寫串口的超時有兩種：間隔超時和總超時。間隔超時是指在接收時兩個字元之間的最大時延。總超時是指讀寫操作總共花費的最大時間。寫操作只支援總超時，而讀操作兩種超時均支援。
用COMMTIMEOUTS結構可以規定讀寫操作的超時。

COMMTIMEOUTS結構的定義為：

typedef struct _COMMTIMEOUTS {   
    DWORD ReadIntervalTimeout;         //讀間隔超時
    DWORD ReadTotalTimeoutMultiplier;  //讀時間係數
    DWORD ReadTotalTimeoutConstant;    //讀時間常量
    DWORD WriteTotalTimeoutMultiplier; // 寫時間係數
    DWORD WriteTotalTimeoutConstant;   //寫時間常量
} COMMTIMEOUTS,*LPCOMMTIMEOUTS;

COMMTIMEOUTS結構的成員都以毫秒為單位。

總超時的計算公式是： 總超時＝時間係數×要求讀/寫的字元數＋時間常量
例如，要讀入10個字元，那麼讀操作的總超時的計算公式為：
讀總超時＝ReadTotalTimeoutMultiplier×10＋ReadTotalTimeoutConstant
可以看出：間隔超時和總超時的設置是不相關的，這可以方便通信程式靈活地設置各種超時。

如果所有寫超時參數均為0，那麼就不使用寫超時。
如果ReadIntervalTimeout為0，那麼就不使用讀間隔超時。
如果ReadTotalTimeoutMultiplier 和 ReadTotalTimeoutConstant 都為0，則不使用讀總超時。如果讀間隔超時被設置成MAXDWORD並且讀時間係數和讀時間常量都為0，那麼在讀一次輸入緩衝區的內容後讀操作就立即返回，而不管是否讀入了要求的字元。

在用重疊方式讀寫串口時，雖然ReadFile和WriteFile在完成操作以前就可能返回，但超時仍然是起作用的。在這種情況下，超時規定的是操作的完成時間，而不是ReadFile和WriteFile的返回時間。

配置串口的示例代碼：

SetupComm(hCom,1024,1024);     //輸入緩衝區和輸出緩衝區的大小都是1024

COMMTIMEOUTS TimeOuts;
//設定讀超時
TimeOuts.ReadIntervalTimeout=1000;
TimeOuts.ReadTotalTimeoutMultiplier=500;
TimeOuts.ReadTotalTimeoutConstant=5000;
//設定寫超時
TimeOuts.WriteTotalTimeoutMultiplier=500;
TimeOuts.WriteTotalTimeoutConstant=2000;
SetCommTimeouts(hCom,&TimeOuts);      //設置超時
    
DCB dcb;
GetCommState(hCom,&dcb);
dcb.BaudRate=9600;           //串列傳輸速率為9600
dcb.ByteSize=8;              //每個位元組有8位元
dcb.Parity=NOPARITY;         //無同位檢查位元
dcb.StopBits=TWOSTOPBITS;    //兩個停止位
SetCommState(hCom,&dcb);
    
PurgeComm(hCom,PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR);

在讀寫串口之前，還要用PurgeComm()函數清空緩衝區，該函數原型：

BOOL PurgeComm( 
    HANDLE hFile, //串口控制碼
    DWORD dwFlags ); // 需要完成的操作

參數dwFlags指定要完成的操作，可以是下列值的組合： 

PURGE_TXABORT 中斷所有寫操作並立即返回，即使寫操作還沒有完成。
PURGE_RXABORT 中斷所有讀操作並立即返回，即使讀操作還沒有完成。
PURGE_TXCLEAR 清除輸出緩衝區 PURGE_RXCLEAR 清除輸入緩衝區