VC++串口编程实战：Win32 API与重叠I/O

"本文主要介绍了如何使用VC++进行串口编程，特别是基于Win32 API的串口操作。文章详细讲解了如何使用CreateFile函数打开串口，以及重叠I/O（Overlapped I/O）的概念和优势。" 在Windows操作系统中，C++的串口编程通常依赖于Win32 API，因为这些API提供了与硬件交互的基本接口。串口在Win32 API中被视为特殊的文件，因此，打开和操作串口与处理常规文件的操作类似。`CreateFile`函数是关键，它用于打开串口并指定访问权限、共享模式和其他特性。 打开串口的关键参数包括： - `lpFileName`: 指定要打开的串口名称，例如“COM1”或“COM2”。 - `dwAccess`: 指定访问类型，如`GENERIC_READ`、`GENERIC_WRITE`或两者的组合，允许读取或写入串口。 - `dwShareMode`: 由于串口不支持共享，所以此参数通常设置为0。 - `dwAttrsAndFlags`: 这个参数包含文件属性，其中`FILE_FLAG_OVERLAPPED`标志表示可以使用异步（重叠）I/O操作。 - `hTemplateFile`: 对于串口操作，此参数通常设置为NULL。 `FILE_FLAG_OVERLAPPED`标志的引入是为了实现重叠I/O，这是Windows中的一种高级I/O模型。在同步I/O模式下，API调用会阻塞，直到I/O操作完成。这在多线程环境中可能导致线程阻塞，影响效率。相反，重叠I/O允许API立即返回，使操作在后台异步执行，避免了线程阻塞。这种机制非常适合需要实时响应的串口通信，因为它们可以在等待I/O操作完成的同时继续执行其他任务。 为了利用重叠I/O，开发者需要创建一个`OVERLAPPED`结构体，它包含了关于操作的上下文信息，如事件句柄或I/O完成端口。当使用异步I/O时，可以调用`GetOverlappedResult`函数来等待并获取I/O操作的结果，或者使用`WaitForSingleObject`或`WaitForMultipleObjects`来阻塞直到I/O完成。 除了`CreateFile`，还有其他API函数用于配置串口参数，如`SetCommState`（设置波特率、数据位、停止位和校验位等）、`SetCommMask`（设置串口事件掩码）以及`ReadFile`和`WriteFile`来进行实际的数据传输。同时，`ClearCommError`和`SetupComm`等函数可用于错误处理和初始化。 通过掌握这些Win32 API函数和重叠I/O的概念，开发者可以构建高效、可靠的串口通信程序，适用于各种嵌入式系统、自动化设备以及需要串口连接的其他应用。VC++提供了方便的接口来封装这些API，使得串口编程变得更加简单和直观。