Delphi 中 串 行 通 信 的 实 现
王 琛
随着现代信息技术的发展以及计算机网络的广泛使用，计算机通信技术已经日臻成熟，但串行通信作为一种灵活方便可靠的通信方式，仍不失为有效的通信手段，被广泛应用于工业控制中。在工业生产实践中，用PC机对工程实现实时监控，通常要求PC机能在用户界面上具有数据采集、数据处理以及控制信号的产生与传输等功能。在这种特定的环境下，PC机要与过程控制的实时信号相联系，就要求能实现对PC机的串行端口直接操作。Borland公司推出的Delphi是一种功能强大的高级编程语言，其具有的可视化面向对象的特性，特别适于在Windows环境下图形界面和用户程序的编制。本文就是介绍基于Windows95/NT操作系统用Delphi来实现PC机与下层PLC控制器之间的串口通信方法。
基于WIN95/NT的串行通信机制
Windows操作系统的机制禁止应用程序直接访问计算机硬件，但它为程序员提供了一系列的标准API函数，使得应用程序的编制更加方便并且免除了对有关硬件的调试麻烦。在Windows95/NT中，原来Windows3.X的WM_COMMNOTIFY消息已被取消，操作系统为每个通信设备开辟了用户可定义大小的读/写缓冲区，数据进出通信口均由操作系统后台完成，应用程序只需对读/写缓冲区操作即可。WIN95/NT中几个常用的串行通信操作函数如下：
CreatFile ： 打开串行口
CloseHandle ： 关闭串行口
SetupComm ： 设置通信缓冲区的大小
ReadFile ： 读串口操作
WriteFile ： 写串口操作
SetCommState ： 设置通信参数
GetCommState ： 获取默认通信参数
ClearCommErro： r清除串口错误并获取当前状态
除上述几个函数外，还要经常用到一个重要的记录DCB(设备控制块)。DCB中记录有可定义的串行口参数，设置串行口参数时必须先用GetCommState函数将系统默认值填入DCB控制块，然后才可把用户想改变的自定义值设定。在WIN95/NT中进行串行通信除了解基本的通信操作函数外，还要掌握多线程编程。线程是进程内部执行的路径，是操作系统分配CPU时间的基本实体。每个进程都由单线程开始完成应用程序的执行。串行通信需要利用多线程技术实现，其主要的处理逻辑可以表述如下：进程一开始先由主线程做一些必要的初始化工作，然后主线程根据需要在适当时候建立通信监视线程监视通信口，当指定的串行口事件发生时，向主线程发送WM_COMMNOTIFY消息(由于WIN95取消了WM_COMMNOTIFY消息，因此必须自己创建)，主线程对其进行处理。若不需要WM_COMMNOTIFY消息，则主线程终止通信监视线程。多线程同时执行，将会引起对共享资源的冲突。为避免冲突，就要用同步多线程对共享资源进行访问。WIN95提供了许多保持线程同步的方法，笔者采用创建事件对象来保持线程同步。通过CraeteEvent()创建事件对象，使用SetEvent() 或PulseEvent()函数将事件对象设置成信号同步。在应用程序中，利用WaitSingleObject() 函数等待同步的触发，等到指定的事件被其它线程设置为有信号时，才继续向下执行程序。
Delphi下的具体实现方法
Delphi的强大功能和支持多线程的面向对象编程技术，使得实现串行通信非常简单方便。它通过调用外部的API函数来实现，主要步骤如下：首先，利用CreateFile函数打开串行口，以确定本应用程序对此串行口的占有权，并封锁其它应用程序对此串口的操作；其次，通过GetCommState函数填充设备控制块DCB，再通过调用SetCommState函数配置串行口的波特率、数据位、校验位和停止位。然后，创建串行口监视线程监视串行口事件。在此基础上就可以在相应的串口上操作数据的传输；最后，用CloseHandle函数关闭串行口。具体的程序如下，本程序用Delphi3.0编制在Win95环t境下调试通过，已投入实际应用中，供广大读者参考。
程序：
unit comdemou;
interface
uses
Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs;
const
Wm_commNotify=Wm_User+12;
type
TForm1 = class(TForm)
procedure FormCreate(Sender: TObject);
private
Procedure comminitialize;
Procedure MsgcommProcess(Var Message:Tmessage); Message Wm_commnotify;
{ Private declarations }
public
{ Public declarations }
end;
// 线 程 声 明
TComm=Class(TThread)
protected
procedure Execute;override;
end;
var
Form1: TForm1;
hcom,Post_Event:Thandle;
lpol
overlapped;
implementation
{$R *.DFM}
Procedure TComm.Execute; // 线 程 执 行 过 程
var
dwEvtMask
word;
Wait:Boolean;
Begin
fillchar(lpol,sizeof(toverlapped),0);
While True do Begin
dwEvtMask:=0;
Wait:=WaitCommEvent(hcom,dwevtmask,lpol); // 等 待 串 行 口 事 件；
if Wait Then Begin
waitforsingleobject(post_event,infinite); // 等 待 同 步 事 件 置 位；
resetevent(post_event); // 同 步 事 件 复 位；
PostMessage(Form1.Handle,WM_COMMNOTIFY,0,0);// 发 送 消 息；
end;
end;
end;
procedure Tform1.comminitialize; // 串 行 口 初 始 化
var
lpdcb:Tdcb;
Begin
hcom:=createfile('com2',generic_read or generic_write,0,nil,open_existing,
file_attribute_normal or file_flag_overlapped,0);// 打 开 串 行 口
if hcom=invalid_handle_value then
else
setupcomm(hcom,4096,4096); // 设 置 输 入， 输 出 缓 冲 区 皆 为4096 字 节
getcommstate(hcom,lpdcb); // 获 取 串 行 口 当 前 默 认 设 置
lpdcb.baudrate:=2400;
lpdcb.StopBits:=1;
lpdcb.ByteSize:=8;
lpdcb.Parity:=EvenParity; // 偶 校 验
Setcommstate(hcom,lpdcb);
setcommMask(hcom,ev_rxchar);
// 指 定 串 行 口 事 件 为 接 收 到 字 符；
end;
Procedure TForm1.MsgcommProcess(Var Message:Tmessage);
var
Clear:Boolean;
Coms:Tcomstat;
cbNum,ReadNumber,lpErrors:Integer;
Read_Buffer:array[1..100]of char;
Begin
Clear:=Clearcommerror(hcom,lpErrors,@Coms);
if Clear Then Begin
cbNum:=Coms.cbInQue;
ReadFile(hCom,Read_Buffer,cbNum,ReadNumber,lpol);
// 处 理 接 收 数 据
SetEvent(Post_Event); // 同 步 事 件 置 位
end;
end;
procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject);
begin
comminitialize;
post_event:=CreateEvent(nil,true,true,nil); // 创 建 同 步 事 件；
Tcomm.Create(False); // 创 建 串 行 口 监 视 线 程；
end;
end.
