Windows下异步串口通讯实现详解

"本文介绍了如何使用Win32API在Windows环境下实现异步串口通信，强调了异步非阻塞通信的优点，并详细阐述了其实现过程和涉及的关键函数。" 在Windows系统中，使用Win32 API进行串口通信可以实现高效的异步非阻塞操作。这种通信方式允许程序在等待串口数据传输的同时执行其他任务，极大地提高了系统的多任务处理能力。以下是关于异步非阻塞串口通讯的详细解释： 1. **异步非阻塞串口通讯的优点** - 高效性：异步操作使得线程不会被长时间阻塞，可以立即返回执行其他任务，提高系统资源利用率。 - 并行性：线程可以在多个句柄上同时进行I/O操作，甚至在同一句柄上同时进行读写，实现真正的并发处理。 2. **异步非阻塞串口通讯的基本原理** - 打开串口：通过`CreateFile()`函数，提供串口名（如"COM1"）、访问权限（如`GENERIC_READ|GENERIC_WRITE`）以及创建模式（`OPEN_EXISTING`），创建与串口的连接。 - 获取原始超时设置：使用`GetCommTimeouts()`获取串口当前的超时设置，以便后续恢复或修改。 - 设置串口状态：利用`DCB`结构体，通过`SetCommState()`函数调整串口参数，如波特率、数据位、奇偶校验和停止位。 - 设置超时控制：再次调用`SetCommTimeouts()`以设置串口的超时策略，这会影响数据传输的响应时间。 - 初始化缓冲区：使用`SetupComm()`设定接收和发送缓冲区的大小，确保数据传输的流畅性。 3. **异步非阻塞串口通讯的基础知识** - `CreateFile()`：这是打开串口的关键函数，它不仅用于创建或打开串口，还可以设置访问权限和共享模式。 - `SetCommState()`和`DCB`：`DCB`结构体用于存储串口配置信息，`SetCommState()`用于设置这些配置。 - `SetCommTimeouts()`：这个函数允许我们定义串口的超时行为，例如无数据时的等待时间，这对于异步操作至关重要。 - `ReadFile()`和`WriteFile()`：这两个函数分别用于异步读取和写入串口数据，它们支持重叠I/O操作，即在等待数据时不会阻塞其他线程。 - `GetOverlappedResult()`和`WaitForSingleObject()`：这些函数用于检查异步操作是否完成，以及在必要时等待其完成。 实现异步串口通信时，通常会创建一个读取线程和一个写入线程，分别负责串口的数据接收和发送。线程间通过事件对象（如`OVERLAPPED`结构中的`hEvent`）进行同步，当数据准备好或发送完毕时，事件会被触发，通知其他线程继续执行。 总结来说，使用Win32 API实现异步串口通讯能够充分利用系统资源，提高程序的响应速度和整体性能。通过理解并熟练掌握上述关键函数和原理，开发者可以构建出稳定且高效的串口通信应用。