串口基础
在C++/MFC中，如果不使用串口控件，则无法直接操作串口“硬件”，因此需要把串口当做文件看待。
串口的一些函数
原型：HANDLE CreateFile(LPCTSTR lpFileName,
DWORD dwDesiredAccess,
DWORD dwShareMode,
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes
DWORD dwCreationDistribution,
DWORD dwFlagsAndAttributes,
HANDLE hTemplateFile);
参数说明：
-lpFileName：要打开的文件名称。对串口通信来说就是COM1或COM2。
-dwDesiredAccess:读写模式设置。此处应该用GENERIC_READ及GENERIC_WRITE。
-dwShareMode：串口共享模式。此处不允许其他应用程序共享，应为0。
-lpSecurityAttributes：串口的安全属性，应为0，表示该串口不可被子程序继承。
-dwCreationDistribution：创建文件的性质，此处为OPEN_EXISTING.
-dwFlagsAndAttributes：属性及相关标志，这里使用异步方式应该用FILE_FLAG_OVERLAPPED。
-hTemplateFile:此处为0。
操作说明：若文件打开成功，串口即可使用了，该函数返回串口的句柄，以后对串口操作时即可使用该句柄。
举例：HANDLE hComm;
hComm=CreateFile("COM1", //串口号
GENERIC_READ|GENERIC_WRITE, //允许读写0, //通讯设备必须以独占方式打开
NULL, //无安全属性
OPEN_EXISTING, //通讯设备已存在FILE_FLAG_OVERLAPPED, //异步I/O 0); //通讯设备不能用模板打开hComm即为函数返回的串口1的句柄。2 . CloseHandle()
用途：关闭串口
原型：BOOL CloseHandle(HANDLE hObjedt)
参数说明：
-hObjedt：串口句柄
操作说明：成功关闭串口时返回true,否则返回false
举例：CloseHandle(hComm);3. GetCommState()
用途：取得串口当前状态
原型：BOOL GetCommState(HANDLE hFile,LPDCB lpDCB);
参数说明：
-hFile：串口句柄
-lpDCB：设备控制块(Device Control Block)结构地址。此结构中含有和设备相关的参数。此处是与串口相关的参数。由于参数非常多，当需要设置串口参数时，通常是先取得串口的参数结构，修改部分参数后再将参数结构写入。
在此仅介绍少数的几个常用的参数：
DWORD BaudRate：串口波特率
DWORD fParity：为1的话激活奇偶校验检查
DWORD Parity：校验方式，值0~4分别对应无校验、奇校验、偶校验、校验置位、校验清零
DWORD ByteSize：一个字节的数据位个数，范围是5~8
DWORD StopBits：停止位个数，0~2分别对应1位、1.5位、2位停止位操作举例：DCB ComDCB; //串口设备控制块
GetCommState(hComm,&ComDCB);4. SetCommState()
用途：设置串口状态，包括常用的更改串口号、波特率、奇偶校验方式、数据位数等原型：
BOOL SetCommState(HANDLE hFile,LPDCB lpDCB);
参数说明：
-hFile:串口句柄
-lpDCB：设备控制块(Device Control Block)结构地址。要更改的串口参数包含在此结构中。
操作举例：DCB ComDCB;
GetCommState(hComm,&ComDCB);//取得当前串口状态ComDCB.BaudRate=9600;//更改为9600bps,该值即为你要修改后的波特率
SetCommState(hComm,&ComDCB;//将更改后的参数写入串口COMMTIMEOUTS：COMMTIMEOUTS主要用于串口超时参数设置。COMMTIMEOUTS结构如下：
typedef struct _COMMTIMEOUTS {
DWORD ReadIntervalTimeout;
DWORD ReadTotalTimeoutMultiplier;
DWORD ReadTotalTimeoutConstant;
DWORD WriteTotalTimeoutMultiplier;
DWORD WriteTotalTimeoutConstant;
} COMMTIMEOUTS,*LPCOMMTIMEOUTS;
间隔超时=ReadIntervalTimeout
总超时 = ReadTotalTimeoutMultiplier * 字节数 + ReadTotalTimeoutConstant
串口读取事件分为两个阶段（我以Win32 API函数ReadFile读取串口过程来说明一下）
第一个阶段是：串口执行到ReadFile（）函数时，串口还没有开始传输数据，所以串口缓冲区的第一个字节是没有装数据的，这时候总超时起作用，如果在总超时时间内没有进行串口数据的传输，ReadFile（）函数就返回，当然 没有读取到任何数据。而且，间隔超时并没有起作用。
第二阶段：假设总超时为20秒，程序运行到ReadFile（），总超时开始从0 计时，如果在计时到达10秒时，串口开始了数据的传输，那么从接收的第一个字节开始，间隔超时就开始计时，假如间隔超时为1ms，那么在读取完第一个字节后，串口开始等待1ms，如果1ms之内接收到了第二个字节，就读取第二个字节，间隔超时重置为0并计时，等待第三个字节的到来，如果第三个字节到来的时间超过了1ms，那么ReadFile（）函数立即返回，这时候总超时计时是没到20秒的。如果在20秒总计时时间结束之前，所有的数据都遵守数据间隔为1ms的约定并陆陆续续的到达串口缓冲区，那么就成功进行了一次串口传输和读取；如果20秒总计时时间到，串口还陆陆续续的有数据到达，即使遵守字节间隔为1ms的约定，ReadFile（）函数也会立即返回，这时候总超时就起作用了。
总结起来，总超时在两种情况下起作用
第一：串口没进行数据传输，等待总超时时间那么长ReadFile（）才返回。非正常数据传输
第二：数据太长，总超时设置太短，数据还没读取完就返回了。读取的数据是不全的
间隔超时触发是有条件的
第一：在总超时时间内。
第二：串口进行了数据的传输。
成功的进行一次串口数据的传输和读取，只有总超时和间隔超时相互参与配合才能完成
8. PurgeComm()
用途：清除串口缓冲区 原型：BOOL PurgeComm(HANDLE hFile,DWORD dwFlags);
参数说明：
-hFile:串口句柄
-dwFlags：指定串口执行的动作，由以下参数组成：
-PURGE_TXABORT:停止目前所有的传输工作立即返回不管是否完成传输动作。
-PURGE_RXABORT:停止目前所有的读取工作立即返回不管是否完成读取动作。
-PURGE_TXCLEAR:清除发送缓冲区的所有数据。
-PURGE_RXCLEAR:清除接收缓冲区的所有数据。
操作举例：PurgeComm(hComm, PURGE_RXCLEAR|PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXABORT|PURGE_TXABORT);
清除串口的所有操作。SetCommMask()
用途：设置串口通信事件。 原型：BOOL SetCommMask(HANDLE hFile,DWORD dwEvtMask);
参数说明：
-hFile：串口句柄
-dwEvtMask：准备监视的串口事件掩码
注：在用api函数撰写串口通信函数时大体上有两种方法，一种是查寻法，另外一种是事件通知法。
这两种方法的区别在于收串口数据时，前一种方法是主动的周期性的查询串口中当前有没有数据；
后一种方法是事先设置好需要监视的串口通信事件，然后依靠单独开设的辅助线程进行监视该事件是否已发生，
如果没有发生的话该线程就一直不停的等待直到该事件发生后，将该串口事件以消息的方式通知主窗体，
然后主窗体收到该消息后依据不同的事件性质进行处理。
比如说当主窗体收到监视线程发来的RX_CHAR(串口中有数据)的消息后，就可以用ReadFile()
函数去读串口。该参数有如下信息掩码位值：
EV_BREAK:收到BREAK信号
EV_CTS:CTS(clear to send)线路发生变化
EV_DSR:DST(Data Set Ready)线路发生变化
EV_ERR:线路状态错误，包括了CE_FRAME/CE_OVERRUN/CE_RXPARITY 3钟错误。
EV_RING:检测到振铃信号。
EV_RLSD:CD(Carrier Detect)线路信号发生变化。
EV_RXCHAR:输入缓冲区中已收到数据。
EV_RXFLAG:使用SetCommState()函数设置的DCB结构中的等待字符已被传入输入缓冲区中。
EV_TXEMPTY:输出缓冲区中的数据已被完全送出。
操作举例：SetCommMask(hComm,EV_RXCHAR|EV_TXEMPTY);
上面函数执行完毕后将监视串口中有无数据和发送缓冲区中的数据是否全部发送完毕。-WaitCommEvent()
用途：用来判断用SetCommMask()函数设置的串口通信事件是否已发生。
原型：BOOL WaitCommEvent(HANDLE hFile,
LPDWORD lpEvtMask,
LPOVERLAPPED lpOverlapped
);参数说明：
-hFile：串口句柄
-lpEvtMask:函数执行完后如果检测到串口通信事件的话就将其写入该参数中。
-lpOverlapped：异步结构，用来保存异步操作结果。ReadFile()
用途：读串口数据 原型：BOOL ReadFile(HANDLE hFile,
LPVOID lpBuffer,
DWORD nNumberOfBytesToRead,
lpNumberOfBytesRead,
lpOverlapped);
参数说明：
-hFile：串口句柄
-lpBuffer：存储被读出数据的首地址
-nNumberOfBytesToRead：准备读出的字节个数
-NumberOfBytesRead：实际读出的字节个数
-lpOverlapped：异步I/O结构， 操作举例：unsigned char ucRxBuff[20];
COMSTAT ComStat;
DWORD dwError=0;
DWORD BytesRead=0;
OVERLAPPED ov_Read;
ov_Read.hEvent=CreateEvent(NULL, true, false, NULL);//必须创建有效事件
ClearCommError(hComm,&dwError,&ComStat);//检查串口接收缓冲区中的数据个数
bResult=ReadFile(hComm, //串口句柄
ucRxBuff, //输入缓冲区地址
ComStat.cbInQue, //想读入的字符数
&BytesRead, //实际读出的字节数的变量指针
&ov_Read); //重叠结构指针
假如当前串口中有5个字节数据的话，那么执行完ClearCommError()函数后，ComStat
结构中的ComStat.cbInQue将被填充为5，此值在ReadFile函数中可被直接利用。ClearCommError()
用途：清除串口错误或者读取串口现在的状态 原型：BOOL ClearCommError(HANDLE hFile,
LPDWORD lpErrors,
LPCOMATAT lpStat
); 参数说明:
-hFile:串口句柄
-lpErrors：返回错误数值，错误常数如下：
1-CE_BREAK:检测到中断信号。意思是说检测到某个字节数据缺少合法的停止位。
2-CE_FRAME:硬件检测到帧错误。
3-CE_IOE:通信设备发生输入/输出错误。
4-CE_MODE:设置模式错误，或是hFile值错误。
5-CE_OVERRUN:溢出错误，缓冲区容量不足，数据将丢失。
6-CE_RXOVER:溢出错误。
7-CE_RXPARITY:硬件检查到校验位错误。
8-CE_TXFULL:发送缓冲区已满。
-lpStat:指向通信端口状态的结构变量，原型如下：
typedef struct _COMSTAT{
DWORD cbInQue; //输入缓冲区中的字节数
DWORD cbOutQue;//输出缓冲区中的字节数
}COMSTAT,*LPCOMSTAT;
该结构中对我们很重要的只有上面两个参数，其他的我们可以不用管。 操作举例：COMSTAT ComStat;
DWORD dwError=0;
ClearCommError(hComm,&dwError,&ComStat);
上式执行完后，ComStat.cbInQue就是串口中当前含有的数据字节个数，我们利用此
数值就可以用ReadFile()函数去读串口中的数据了。WriteFile()
用途：向串口写数据
原型：BOOL WriteFile(HANDLE hFile,
LPCVOID lpBuffer,
DWORD nNumberOfBytesToWrite,
LPDWORD lpNumberOfBytesWritten,
LPOVERLAPPED lpOverlapped);
参数说明：
-hFile：串口句柄
-lpBuffer：待写入数据的首地址
-nNumberOfBytesToWrite：待写入数据的字节数长度
-lpNumberOfBytesWritten：函数返回的实际写入串口的数据个数的地址，
利用此变量可判断实际写入的字节数和准备写入的字节数是否相同。
-lpOverlapped:重叠I/O结构的指针
操作举例：
DWORD BytesSent=0;
unsigned char SendBytes[5]={1,2,3,4,5};
OVERLAPPED ov_Write;
ov_Write.Offset=0;
ov_Write.OffsetHigh=0;
WriteFile(hComm, //调用成功返回非零，失败返回零
SendBytes, //输出缓冲区
5, //准备发送的字符长度
&BytesSent, //实际发出的字符数
&ov_Write); //重叠结构
如果函数执行成功的话检查BytesSent的值应该为5，
此函数是WriteFile函数执行完毕后自行填充的，利用此变量的填充值可以用来检查
该函数是否将所有的数据成功写入串口RS232
RS-232是现在主流的串行通信接口之一。由于RS232接口标准出现较早，难免有不足之处，主要有以下四点：
（1）接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片。RS232接口任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即：逻辑“1”为-3—-15V；逻辑“0”：+3—+15V，噪声容限为2V。即要求接收器能识别高于+3V的信号作为逻辑“0”，低于-3V的信号作为逻辑“1”，TTL电平为5V为逻辑正，0为逻辑负。与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。
（2）传输速率较低，在异步传输时，比特率为20Kbps；因此在51CPLD开发板中，综合程序波特率只能采用19200，也是这个原因。
（3）接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。
（4）传输距离有限，最大传输距离标准值为50英尺，实际上也只能用在15米左右。
RS485概述
在要求通信距离为几十米到上千米时，广泛采用RS-485串行总线。RS-485采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度，能检测低至200mV的电压，故传输信号能在千米以外得到恢复。
RS-485采用半双工工作方式，任何时候只能有一点处于发送状态，因此，发送电路须由使能信号加以控制。
RS485特点：
RS-485用于多点互连时非常方便，可以省掉许多信号线。应用RS-485可以联网构成分布式系统，其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。针对RS-232-C的不足，新标准RS-485具有以下特点：
（1）RS-485的电气特性：逻辑“1”以两线间的电压差+2V+6V表示，逻辑“0”以两线间的电压差-6V-2V表示。接口信号电平比RS-232-C降低了，就不容易损坏接口电路芯片，且该电平与TTL电平兼容，刻方便与TTL电路连接。
（2）数据最高传输速率为：10Mbps
（3）RS-485接口采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干扰能力强，即抗噪声性能好。
（4）RS-485接口的最大传输距离标准值4000英尺，实际上可达3000米。
（5）RS-232-C接口在总线上只允许连接一个收发器，即单站能力；而RS-485接口在总线上只允许连接多达128个收发器，即具有多站能力，这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立设备网络。
RS422概述
RS-422标准全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性”，它定义了接口电路的特性。实际上还有一根信号地线，共5根线。由于接收器采用高输入阻抗和发送驱动器比RS232更强的驱动能力，故允许在相同传输线上连接多个接收节点，最多可接10个节点。一个主设备（Master），其余为从设备（Slave），从设备之间不能通信，所以RS-422支持点对多的双向通信。接收器输入阻抗为4k，故发端最大负载能力是10&TImes;4k+100Ω（终接电阻）。
RS-422和RS-485电路原理基本相同，都是以差动方式发送和接受，不需要数字地线。差动工作是同速率条件下传输距离远的根本原因，这正是二者与RS232的根本区别，因为RS232是单端输入输出，双工工作时至少需要数字地线。发送线和接受线三条线（异步传输），还可以加其它控制线完成同步等功能。
RS-422通过两对双绞线可以全双工工作收发互不影响，而RS485只能半双工工作，发收不能同时进行，但它只需要一对双绞线。RS422和RS485在19kpbs下能传输1200米。用新型收发器线路上可连接台设备。
RS-422的电气性能与RS-485完全一样。主要的区别在于：RS-422有4根信号线：两根发送（Y、Z）、两根接收（A、B）。由于RS-422的收与发是分开的所以可以同时收和发（全双工）；RS-485有2根信号线：发送和接收。
一文读懂RS-232与RS-422及RS-485三者之间的特性与区别
RS422特性：
RS-422四线接口由于采用单独的发送和接收通道，因此不必控制数据方向，各装置之间任何必须的信号交换均可以按软件方式（XON/XOFF握手）或硬件方式（一对单独的双绞线）。RS-422的最大传输距离为4000英尺（约1219米），最大传输速率为10Mb/s。其平衡双绞线的长度与传输速率成反比，在100kb/s速率以下，才可能达到最大传输距离。只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。一般100米长的双绞线上所能获得的最大传输速率仅为1Mb/s。
RS-422需要一终接电阻，要求其阻值约等于传输电缆的特性阻抗。在短距离传输时可不需终接电阻，即一般在300米以下不需终接电阻。终接电阻接在传输电缆的最远端。
RS-232/RS-422/RS-485三者间的区别
一文读懂RS-232与RS-422及RS-485三者之间的特性与区别
1、RS232是全双工的，RS485是半双工的，RS422是全双工的。
2、RS485与RS232仅仅是通讯的物理协议（即接口标准）有区别，RS485是差分传输方式，RS232是单端传输方式，但通讯程序没有太多的差别。
PC机上已经配备有RS232，直接使用就行了，若使用RS485通讯，只要在RS232端口上配接一个RS232转RS485的转换头就可以了，不需要修改程序。
RS232/RS422/RS485接口外观有区别吗？
一般都是DB9，也有其他的，还是得看里面的线才知道到底是rs232rs422rs485里的哪种。
RS232是标准接口，为D形9针头，所连接设备的接口的信号定义是一样的，其信号定义如下：
一文读懂RS-232与RS-422及RS-485三者之间的特性与区别
RS-232只允许一对一通信（单站能力）
一文读懂RS-232与RS-422及RS-485三者之间的特性与区别
RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器（具有多站能力）
一文读懂RS-232与RS-422及RS-485三者之间的特性与区别
由于PC机默认的只带有RS232接口，有两种方法可以得到PC上位机的RS485电路：
（1）通过RS232/RS485转换电路将PC机串口RS232信号转换成RS485信号，对于情况比较复杂的工业环境最好是选用防浪涌带隔离珊的产品。
（2）通过PCI多串口卡，可以直接选用输出信号为RS485类型的扩展卡。
计算机通过RS232-RS485转换器，依次连接多台485设备（门禁控制器），采用轮询方式，对总线上的设备轮流进行通讯。
接线标示是485+485-，分别对应链接设备（控制器）的485+485-。
通讯距离：最远的设备（控制器）到计算机的连线理论上的距离是1200米，建议客户控制在800米以内，能控制在300米以内效果最好。如果距离超长，可以选购485中继器（延长器）（请向专业的转换器生产公司购买，中继器的放置位置是在总线中间还是开始，请参考相关厂家的说明书。）选购中继器理论上可以延长到3000米。
负载数量：即一条485总线可以带多少台设备（控制器），这个取决于控制器的通讯芯片和485转换器的通讯芯片的选型，一般有32台，64台，128台，256台几种选择，这个是理论的数字，实际应用时，根据现场环境，通讯距离等因素，负载数量达不到指标数。微耕公司控制器和转换器按256台设计，实际建议客户每条总线控制在80台以内。
485通讯总线（必须用双绞线，或者网线的其中一组），如果用普通的电线（没有双绞）干扰将非常大，通讯不畅，甚至通讯不上。
每台控制器设备必须手牵手地串下去，不可以有星型连接或者分叉。如果有星型连接或者分叉，干扰将非常大，通讯不畅，甚至通讯不上。
