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CSerialPort的WriteToPort 连续发送的问题分析

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楼主
ID:60266 发表于 2014-8-18 02:05 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
Gilbert在串口通信中使用CSerialPort时,发现连续发送有问题,比如,连续发了三个数组:

m_serial.WriteToPort(chSend1);
m_serial.WriteToPort(chSend2);
m_serial.WriteToPort(chSend2);
//chSend1,chSend2,chSend3是数组首地址.

只有最后一个数组发送成功,开始以为这个类不能连续发送数据,但是后来发现如果写成这个样子:

m_serial.WriteToPort(chSend1);
AfxMessageBox("");
m_serial.WriteToPort(chSend2);
AfxMessageBox("");
m_serial.WriteToPort(chSend3);
AfxMessageBox("");

三个数组的数据就都能发出去,这是为什么呢?

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这个要看CSerialPort是怎么做出来的,也就是从Windows的串口编程说起。在Win32下,可以使用两种编程方式实现串口通信,其一是使用ActiveX控件,这种方法程序简单,但是控件只能在对话框中使用。其二是调用Windows的API函数,这种方法可以清楚地掌握串口通信的机制,并且自由灵活。CSerialPort类就是对串口的API函数封装。

与以往DOS下串行通信程序不同的是,Windows不提倡应用程序直接控制硬件,而是通过Windows操作系统提供的设备驱动程序来进行数据传递。串行口在Win 32中是作为文件来进行处理的,而不是直接对端口进行操作,对于串行通信,Win 32 提供了相应的文件I/O函数与通信函数,通过了解这些函数的使用,可以编制出符合不同需要的通信程序。

由于是作为文件来处理,我们看看windows API中打开串口的函数:
HANDLE CreateFile( LPCTSTR lpFileName, //将要打开的串口逻辑名,如“COM1”;
DWORD dwDesiredAccess, //指定串口访问的类型,可以是读取、写入或二者并列;
DWORD dwShareMode, //指定共享属性,由于串口不能共享,该参数必须置为0;
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes, //引用安全性属性结构,缺省值为NULL;
DWORD dwCreationDistribution, //创建标志,对串口操作该参数必须置为OPEN_EXISTING;
DWORD dwFlagsAndAttributes, //属性描述,用于指定该串口进行异步或同步操作;
HANDLE hTemplateFile); //对串口而言该参数必须置为NULL;

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请务必注意倒数第二个参数dwFlagsAndAttributes,它指示了串口进行异步或同步操作。还请注意这里的同步和异步不是指的数据通信里时钟的同步和异步。这里的同步和异步指的是:

同步操作时,API函数会阻塞直到操作完成以后才能返回(在多线程方式中,虽然不会阻塞主线程,但是仍然会阻塞监听线程);而异步(重叠)操作方式,API函数会立即返回,操作在后台进行,避免线程的阻塞。

dwFlagsAndAttributes该值为FILE_FLAG_OVERLAPPED,表示使用异步的I/O;该值为0,表示同步I/O操作。

既然CSerialPort类是对API函数的封装,我们有理由相信在它的实现里面必定有CreateFile函数,打开它的cpp来看,果然可以搜索的到,再看看它是怎么设置的:

m_hComm = CreateFile(szPort,       // communication port string (COMX)
GENERIC_READ | GENERIC_WRITE,    // read/write types
0,                                // comm devices must be opened with exclusive access
NULL,                            // no security attributes
OPEN_EXISTING,                    // comm devices must use OPEN_EXISTING
FILE_FLAG_OVERLAPPED,      // Async I/O
0);                            // template must be 0 for comm devices

可以看到倒数第二个参数设为FILE_FLAG_OVERLAPPED,即异步发送。

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其实问题就在这里,异步发送的话就造成文章一开始说的两个现象。

先说第一个现象:为什么三个数组中只发送了最后一个数组?
因为采用了异步操作,在执行到m_serial.WriteToPort(chSend1); 时,并不马上发送串口数据,而是要等进入CSerialPort的线程之后再发送(如果是同步操作,则程序停在那里等发送完成)。
你可以跟踪一下程序,看是什么时候进入它的线程的,三句WriteToPort都会进入这一个线程,而不是三个线程,在这个线程中只发送一次数据,数据的来源就是形参最后的更新,所以就是第三个数组了。

第二个现象:为什么加了AfxMessageBox(""); 就都可以发送?
因为AfxMessageBox(""); 使程序的进程被挂起,这样CSerialPort的线程就得以运行,所以就发送了。

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看到这里你可能会想:那能不能将dwFlagsAndAttributes改成0设为同步发送?
答案是好像不可以,可能还需要改其他地方,光这里改成同步的话,串口什么数据也发不了。
如果你发现能简易的将这个类改成同步的方法,欢迎联系我gilbertjuly@gmail.com

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那我们要同步发送怎么办?
1.将chSend1,chSend2,chSend3放在一起组建成一个更大的数组一次发送
这样如果接收端处理串口数据较慢的话,可能要在每个数组当中插入些无用的数据。
2.使用其他具有同步操作功能的类


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