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下半年栏目: 编程技巧 半年版名: 学习与编程版
第二十六期(7月13日): 学习与编程版
刊出日期: 19980713
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,其可视化面向对象的特性,适
于在Windows环境下图形界面和用户程序的编制。本文介绍基于Windows 95/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Windows 95/NT的串行通信机制
Windows操作系统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调试的麻烦。在Windo
ws 95/NT中,原来Windows 3.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。Windows 95/NT中几个常用的串行通信操作函数如下:
@@0474300.JPG;表1@@
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,然后才可设定用户想改变的自定义值。
在Windows 95/NT中实现串行通信除了要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_COMMNO
FY消息(由于Windows 95取消了WM_COMMNOTIFY消息,因此程序员必须自己创建),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。
多线程同时执行可能会引起对共享资源的冲突,为避免冲突,需要用同步多线程对共
享资源进行访问。Windows 95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CreateEvent()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。
1. 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;
2. 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;
3. 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;
4. 用CloseHandle函数关闭串行口(具体的程序如下)。本程序用Delphi3.0编写,在
Windows 95环境下调试通过,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, Dialo
gs;
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_exist
ing,
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.
第二十六期(7月13日): 学习与编程版
刊出日期: 19980713
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,其可视化面向对象的特性,适
于在Windows环境下图形界面和用户程序的编制。本文介绍基于Windows 95/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Windows 95/NT的串行通信机制
Windows操作系统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调试的麻烦。在Windo
ws 95/NT中,原来Windows 3.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。Windows 95/NT中几个常用的串行通信操作函数如下:
@@0474300.JPG;表1@@
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,然后才可设定用户想改变的自定义值。
在Windows 95/NT中实现串行通信除了要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_COMMNO
FY消息(由于Windows 95取消了WM_COMMNOTIFY消息,因此程序员必须自己创建),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。
多线程同时执行可能会引起对共享资源的冲突,为避免冲突,需要用同步多线程对共
享资源进行访问。Windows 95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CreateEvent()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。
1. 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;
2. 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;
3. 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;
4. 用CloseHandle函数关闭串行口(具体的程序如下)。本程序用Delphi3.0编写,在
Windows 95环境下调试通过,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, Dialo
gs;
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_exist
ing,
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.