API 串口通信编程概述

Windows 环境下的串口编程与 DOS 环境下的串口编程有很大不同。 Windows 环境下的编程的最大特征之一就是设备无关性，它通过设备驱动程序将 Windows 应用程序同不同的外部设备隔离。 Windows 封装了 Windows 的通信机制，这种方式称为通信 API ， Windows 程序可以利用 Windows 通信 API 进行编程，不用对硬件直接进行操作。这种体系被称为 Windows 开放式服务体系（ WOSA,Windows Open Services Architectures ）。

早期的 Windows3.x 与 Windows 9x/NT/2000 的通信 API 有很大不同，在 16 位的串行通信程序中，一般使用 16 位的 Windows API 通信函数。为使大家对串口通信有 一全面 的理解，下面简单介绍一下 16 位的 Windows API 通信函数：

（ 1 ） 打开和关闭串口

OpenComm() 打开串口资源，并指定输入、输出缓冲区的大小（以字节计）；

CloseComm() 关闭串口；

int idComDev;

idComdev=OpenComm( “ COM1 ”， 1024 ， 512) ；

CloseComm( idComDev);

(2) 初始化串口

BuildCommDCB() 、 setCommState() 填写设备控制块 DCB ，然后对已打开的串口进行参数配置，例：

DCB dcb;

BuildCommDCB( � COM1:2400,n,8,1 � ,&dcb);

SetCommState( &dcb);

(3) 对串口进行读写

ReadComm 、 WriteComm() 对串口进行读写操作，即数据的接收和发送。例：

char *m_pReceive; int count;

ReadComm( idComDev,m_pReceive,count);

WriteComm( idComDev,wr,count2);

通过对以上的描述我们可以看出， 16 位以下的串口通信程序最大的特点就在于串口等外部设备的操作有自己特有的 API 函数。

Windows 9x/NT/2000 中的 API 一般都支持 32 位的操作，因此又称为 Win32API 。为了在上述系统中实现串行数据传送，可以使用 Win32 通信 API 。 Win32 通信 API 基本上是一个串行端口 API ，不是很适合于局域网（ LAN ）通信。虽然在线路上发送数据之前， LAN 通常将数据位串行化，这和窗口或调制解调器发送数据之前所作的工作一模一样，但局域网使用的线路的位数通常比串口少，而且还使用与串口协议很少有类似之处的访问、路由、安全性和纠错协议。局域网通信所需要的协议层使得 Win32 通信 API 对于这些应用来说很不理想。因此，在网络通信和连接方面， TCP/IP 协议要比 Win32 通信 API 更适合一些。

Windows 操作系统是一个可抢占式的操作系统，所以 Windows 应用程序常常有被别的程序抢占时间片的可能，因此 Win32 通信 API 也不能用于实时通信。实时通信的质量与时间密切相关。例如，数字化音频数据是实时数据，因为话音的质量依赖于播放它的速率。在录制音频时，它就以某个速度被数字化了，该速度就是人们所熟知的采样速率。声音必须以相同的采样率重放，否则听起来就会太慢或太快。实际中的视频播放，也不是实时播放，那仅仅是存放在缓冲中的那部分数据。因此，不需要许多协议层的交互式、非实时的通信可以采用 Win32 通信 API 来实现。 Win32 通信 API 把串口操作（以及并口等）和文件操作统一起来了，使用类似的操作来实现。

Windows 串口通信相关 API 函数

“工欲善其事，必先利其器”，这一节将从使用的角度出发，对和串口通信相关的 32 位的 Windows API 函数进行介绍，力图使你们对其有个全面、准确的认识。

2.1 打开和关闭串口

1 ． 打开串口

在 32 位的 Windows 系统中，串口和其它通信设备是作为文件处理的。串口的打开、关闭、读取和写入所用的函数与操作文件的函数完全一致。

通信会话以调用 CreateFile() 开始。 CreateFile() 为 读访问、写访问 或读写访问“打开”串口。按照 Windows 的通常做法， CreateFile() 返回一个句柄，随后在打开的端口的操作中使用 CreateFile() 函数非常复杂，复杂性的原因之一是它是通用的。可以使用 CreateFile 打开已存在的文件，创建新文件和打开根本就不是文件的设备，例如串口、 并口和 调制解调器。 CreateFile() 函数声明如下：

HANDLE CreateFile(

LPCTSTR lpszName,

DWORD fdwAccess,

DWORD fdwShareMode,

LPSECURITY_ATTRIBUTES lpsa,

DWORD fdwCreate,

DWORD fdwAttrsAndFlags,

HANDLE hTemplateFile

CreateFile 函数中的参数解释如下：

・ lpszName ：指定要打开的串口逻辑名，用字符串表示，如“ COM1 ”和“ COM2 ”分别表示串口 1 和串口 2 。

・ fdwAccess ： 用来指定串口访问的类型。与文件一样，串口也是可以被打开以供读取、写入或者两者兼有。

GENERIC_READ 位读取访问打开端口， GENERIC_READ 位 写访问 打开端口。这两个常数定义如下：

const GENERIC_READ = 0x80000000h;

const GENERIC_WRITE = 0x40000000h;

用户可以用逻辑操作将这两个标识符连接起来，为读 / 写访问 权限打开端口。因为大部分串口通信都是双向的，因此常常在设置中将两个标识符连接起来使用。如：

fdwAccess = GENERIC_READ | GENERIC_WRITE;

・ fdwShareMode ： 指定该端口的共享属性。该参数是为那些由许多应用程序共享的文件提供的。对于不能共享的串口，它必须设置为 0 。这就是文件与通信设备之间的主要差异之一。如果在当前的应用程序调用 CreateFile() 时，另一个应用程序已经打开了串口，该函数就会返回错误代码，原因是两个应用程序不能共享一个端口。然而，同一个应用程序的多个线程可以共享由 CreateFile() 返回的端口句柄，并且根据安全性属性设置，该句柄可以被打开端口的应用程序的子程序所继承。

・ Ipsa ： 引用安全性属性结构（ SECURITY_ARRTIBUTES ），该结构定义了一些属性，例如通信句柄如何被打开端口的应用程序的子程序所继承。将该参数设置为 NULL 将为该端口分配缺省的安全性属性。子应用程序所继承的缺省属性是该端口不能被继承的 。

安全属性结构 SECURITY_ARRTIBUTES 结构声明如下：

typedef struct_SECURITY_ARRTIBUTE {

DWORD nLength;

LPVOID lpSecurityDescriptor;

bInheritHandle;

} SECURITY_ARRTIBUTE;

SECURITY_ARRTIBUTES 结构成员 nLength 指明该结构的长度， lpSecurityDescriptor 指向一个安全描述字符， bInheritHandle 表明句柄是否能被继承。

・ fdwCreate ：指定如果 CreateFile() 正在被已有的文件调用时应采取的动作。因为串口总是存在， fdwCreate 必须设置成 OPEN_EXISTING 。该标志告诉 Windows 不用企图创建新端口，而是打开已经存在的端口。 OPEN_EXISTING 常数定义为：

const OPEN_EXISTING = 3;

・ fdwAttrsAndFlags ：描述了端口的各种属性。对于文件来说，有可能具有很多属性，但对于串口，唯一有意义的设置是 FILE_FLAG_OVERLAPPED 。当创建时指定该设置，端口 I/O 可以在后台进行（后台 I/O 也叫异步 I/O ）。 FILE_FLAG_OVERLAPPED 常数定义如下：

const FILE_FLAG_OVERLAPPED = 0x40000000h

・ hTemplateFile ：指向模板文件的句柄，当端口处于打开状态时，不使用该参数，因而 必须置成 0 。

调用 CreateFile() 函数打开 COM1 串口操作的例子如下所示：

HANDLE hCom;

DWORD dwError;

一旦端口处于打开状态，就可以分配一个发送缓冲区和接收缓冲区，并且通过调用 SetupComm() 实现其它初始化工作。也可以不调用 SetupComm() 函数， Windows 系统也会分配缺省的发送和接收缓冲区，并且初始化端口。但为了保证缓冲区的大小与实际需要的一致，最好还是调用该函数。 SetupComm() 函数声明如下：

BOOL SetupComm(

HANDLE hFile, // 通信设备句柄

DWORD dwInQueue, // 输入缓冲区大小

DWORD dwOutQueue // 输出缓冲区大小

SetupComm() 函数中各项含义说明如下：

・ hFile: 由 GreatFile() 返回的指向已打开端口的句柄。

・ dwInQueue 和 dwOutQueue: 接收缓冲区的大小和发送缓冲区的大小。这两个定义并非是实际的缓冲区的大小，指定的大小仅仅是“推荐的”大小，而 Windows 可以随意分配任意大小的缓冲区。 Windows 设备驱动程序可以获得这两个数据，并不直接分配大小，而使用来优化性能和避免缓冲区超限。

注意：当使用 CreateFile() 函数打开串口时：为实现调制解调器的排他性访问，共享标识必须设为零；创建标识必须设为 OPEN_EXISTING ；模板句柄 必须置为空 。

2 ． 关闭串口

关闭串口比打开串口简单得多，只需要调用 CloseHandle() 函数关闭由 CreateHandle() 函数返回得 句柄即 可。

CloseHandle 函数声明如下：

BOOL CloseHandle(

HANDLE hObject // 需关闭的设备句柄

使用串口时一般要关闭它，如果忘记关闭串口，串口就会始终处于打开状态，其它应用程序就不能打开并使用串口了。

2.2 串口配置和串口属性

Windows 9x/NT/2000 中配置串口提供了比 Windows 的早期版本更为强大的功能，当然相应也更加复杂。 CreateFile 函数打开串口后，系统将根据上次打开串口时设置的值来初始化串口，可以集成上次打开操作后的数值，包括设备控制块（ DCB ）和超时控制结构（ COMMTIMEOUTS ）。如果是首次打开串口， Windows 操作系统就会使用缺省的配置。

1 ． 串口配置

Windows 9x/NT/2000 使用 GetCommState() 函数获取串口的当前配置，使用 SetCommState() 重新分配串口资源的各个参数。

GetCommState() 函数声明如下：

BOOL GetCommState(

HANDLE hFile, // 通信设备句柄

LPDCB lpDCB // 指向 device-control block structure 的指针

其中的参数说明如下：

・ hFile ：由 CreateFile() 函数返回的指向已打开串口的句柄。

・ lpDCB ：一个非常重要的结构―设备控制块 DCB ( Device Control Block ) 。

DCB 结构的主要参数说明如下：

・ DCBLength: 一 字节为单位指定的 DCB 结构的大小。

・ Baudrate: 用于指定串口设备通信的数据传输速率，它可以是实际的数据传输速率数值，也可以是下列数据之一： CBR_110, CBR_19200, CBR_300, CBR_38400, CBR_600, CBR_56000, CBR_1200, CBR_57600, CBR_2400, CBR_115200, CBR_4800, CBR_12800, CBR_9600, CBR_25600, CBR_14400 。

・ fBinary: 指定是否允许二进制。 Win32API 不支持非二进制传输，因此这个参数必须设置为 TRUE ，如果设置为 FALSE 则不能正常工作。

・ fParity: 指定是否允许奇偶校验，如果这个参数设置为 TRUE ，则执行奇偶校验并报告错误信息。

・ fOutxCtsFlow: 指定 CTS 是否用于检测发送流控制。当该成员为 TRUE ，而 CTS 为 OFF 时，发送将被挂起，直到 CTS 置 ON 。

・ fOutxDsrFlow: 指定 DSR 是否用于检测发送流控制，当该成员为 TRUE ，而 DSR 为 OFF 时，发送将被挂起，直到 DSR 置 ON 。

・ fDtrControl: 指定 DTR 流量控制，可以是表 1 中的任一值。

DTR 流量控制

・ fDsrSensitivity: 指定通信驱动程序对 DTR 信号线是否敏感，如果该位置设为 TRUE 时， DSR 信号为 OFF ，接收的任何字节将被忽略。

・ fTXContinueOnXoff: 指定当接收缓冲区已满，并且驱动程序已经发送出 XoffChar 字符时发送是否停止。当该成员为 TRUE 时，在接收缓冲区内接收到了缓冲区已满的字节 XoffLim ，并且驱动程序已经发送出 XoffChar 字符终止接收字节之后，发送继续进行。该成员为 FALSE 时，接收缓冲区接收到代表缓冲区已空的字节 XonLim ，并且驱动程序已经发送出恢复发送的 XonChar 字符后，发送可以继续进行。

・ fOutX: 该成员为 TRUE 时，接收到 XoffChar 之后停止发送，接收到 XonChar 之后发送将重新开始。

・ fInX: 该成员为 TRUE 时，接收缓冲区内接收到代表缓冲区满的字节 XoffLim 之后， XoffChar 发送出去，接收缓冲区接收到代表缓冲区已空的字节 XonLim 之后， XonChar 发送出去。

・ fErrorChar: 当该成员为 TRUE ，并且 fParity 为 TRUE 时，就会用 ErrorChar 成员指定的字符来代替奇偶校验错误的接收字符。

・ fNull: 指明是否丢弃接收到的 NULL( ASCII 0 ) 字符，该成员为 TRUE 时，接收时去掉空（零值）字节；反之则不丢弃。

RTS 流量控制

・ fAbortOnError: 如果发送错误，指定是否可以终止读、写操作。如果该位为 TRUE ，当发生错误时，驱动程序以出错状态终止所有的读写操作。只有当应用程序调用 ClearCommError() 函数处理后，串口才能接收随后的通信操作。

・ fDummy2: 保留的位，没有使用。

・ wReserved ： 没有使用，必须为零。

・ XonLim: 指定在 XOFF 字符发送之前接收到缓冲区中可允许的最小字节数。

・ XoffLim: 指定在 XOFF 字符发送之前缓冲区中可允许的最小可用字节数

・ ByteSize: 指定端口当前使用的数据位数。

・ Parity: 指定端口当前使用的奇偶校验方法。它的可能值如表 3 所示。

・ StopBits: 指定串口当前使用的停止位数，可能值如表 4 所示。

奇偶校验方法

・ wReserved1: 保留的位，没有使用。

如果 GetCommState() 函数调用成功，则返回值不为零。若函数调用失败，则返回值为零，如果想得到进一步的错误信息，可以调用 GetLastError() 函数来获取。

GetLastError() 函数也是 Win32API 函数，它的声明如下：

DWORD GetLastError( VOID);

如果应用程序只需要修改一部分配置的时候，可以通过 GetCommState() 函数获得当前的 DCB 结构，然后更改 DCB 结构中的参数，调用 SetCommState() 函数配置修改过的 DCB 来配置端口。 SetCommState() 函数声明如下：

BOOL SetCommState (

HANDLE hFile, // 已打开的串口的句柄

LPDCB lpDCB  // 指向 DCB 结构的指针

SetCommState() 函数的第一参数 hFile 是由 CreateFile() 函数返回的已打开的串口的句柄，第二个参数也是指向 DCB 结构的。如果函数调用成功，则返回值不为零；若函数调用失败，则返回值为零。出错时可以调用 GetLastError() 函数获得进一步的出错信息。 SetCommState() 函数调用的 DCB 结构中的 XonChar 等价于 XoffChar 成员，则 SetCommState() 函数会调用失败。

DCB 最经常改变的参数是数据传输速率、奇偶校验的方法以及数据位和停止位数。 Windows 为改变这些设置提供了 BuildCommDCB 函数，函数声明如下：

BOOL BuildCommDCB(

LPCTSTR lpDef,  // 设置的字符串

LPDCB lpDCB // 指向 DCB 结构的指针

BuildCommDCB() 参数包含新设置的字符串和一个 DCB 结构的参数，该设置将提供给 DCB 结构。新设置的字符串与 DOS 系统或者 Windows NT/2000 系统中的 Mode 命令格式相同。如：

baud= 1200 parity=N data=8 stop=1

这条语句将数据传输速率设置为 1200bits/s ，关闭奇偶校验，数据位数设为 8 ，停止位数设为 1 。与在 DOS 或 Windows NT/2000 系统中一样，该字符串不包括串口的名称，实际上这个函数并不改变端口的设置，因此没有必要标识该串口，当然这个串口必须是有效的串口。新的设置只是简单地拷贝到已提供好的 DCB 结构中，要使新设置生效，还必须调用 SetCommState() 函数。 BuildCommDCB() 支持老的和新的各种版本的 Mode 命令，缺省情况下， BuildCommDCB() 函数禁止 XON/XOFF 和硬件流的控制。如果使用硬件流控制，则必须设置 DCB 结构的各个成员的值。如果这个函数调用成功，则返回值不为零。如果想得到进一步的错误信息，可以调用 GetLastError() 函数来获取。

2 ． 缓冲区控制

Win32 通信 API 除了提供 SetupComm() 函数实现初始化的缓冲区控制外，还提供了 PurgeComm() 函数和 FlushFileBuffers() 函数来进行缓冲区操作。

PurgeComm() 函数的声明如下：

BOOL PurgeComm(

HANDLE hFile,  // 返回的句柄

DWORD dwFlags  // 执行的动作

参数 hFile 指向由 CreateFile 函数返回的句柄， dwFlags 表示执行的动作，这个参数可以是表 表 5 中的任一 个 。 参数 hFile 指向由 CreateFile 函数返回的句柄，可以调用 GetLastError() 函数获得进一步的错误信息。

停止位数和奇偶校验位

由上面的叙述可以看出， PurgeComm() 函数可以在读写操作的同时，清空缓冲区。当应用程序在读写操作时调用 PurgeComm() 函数，不能保证缓冲区内的所有字符都被发送。如果要保证缓冲区的所有字符都被发送，应该调用 FlushFileBuffer() 函数。该函数只受流量控制的支配，不受超时控制的支配，它在所有的写操作完成后才返回。

FlushFileBuffers() 的函数声明如下：

BOOL FlushFileBuffers(

HANDLE hFile  // 函数打开的句柄

参数 hFile 指向由 CreateFile 函数打开的句柄，如果该函数调用成功，则返回值不为零；若函数调用失败，则返回值为零。出错时可以调用 GetLastError() 函数获得进一步的出错信息。

2.3 读写串口

利用 Win32 通信 API 读写串口时，既可以同步执行，也可以重叠（异步）执行。在同步执行时，函数直到操作完成后才返回。这意味着在同步执行时线程会被阻塞，从而导致效率降低。在重叠执行时，即使操作还未完成，调用的函数也会立即返回。费时的 I/O 操作在后台进行，这样线程就可以做其它工作。例如，线程可以在不同的句柄上同时执行 I/O 操作，甚至可以在同一句柄上同时进行读写操作。“重叠”一词的含义就在于此。

1 ． 读串口操作

程序可以使用 Win32API ReadFile() 函数或者 ReadFileEx() 函数从串口中读取数据。 ReadFile() 函数对同步或异步操作都支持，而 ReadFileEx() 只支持异步操作。这两个函数都受到函数是否异步操作、超时操作等有关参数的影响和限定。

ReadFile() 函数声明如下：

BOOL ReadFile(

HANDLE hFile, // 指向标识的句柄

LPVOID lpBuffer, // 指向一个缓冲区

DWORD nNumberOfBytesToRead, // 读取的字节数

LPDWORD lpNumberOfBytesRead, // 指向调用该函数读出的字节数

LPOVERLAPPED lpOverlapped // 一个 OVERLAPPED 的结构

其中主要参数介绍如下：

・ hFile ：指向标识的句柄。对串口来说，就是由 CreateFile 函数返回的句柄。该句柄必须拥有 GENERIC_READ 的权限。

・ lpBuffer ：指向一个缓冲区，该缓冲区主要用来存放从串口设备中读取的数据。

・ nNumberOfBytesToRead ：指定要从串口设备读取的字节数。

・ lpNumberOfBytesRead ：指向调用该函数读出的字节数。 ReadFile() 在读操作前，首先将其设置为 0 。 Windows NT/2000 中当 lpOverlapped 没有设置时， lpNumberOfBytesRead 必须设置。当 lpOverlapped 设置时， lpNumberOfBytesRead 可以不设置。这是可以调用 GetOverlappedResult() 函数获取实际的读取数值。 Windows 9x 中这个参数一定要设置。

・ lpOverlapped ：是一个 OVERLAPPED 的结构，该结构将在后面介绍。如果 hFile 以 FILE_FLAG_OVERLAPPED 方式常见，则需要此结构；否则，不需要此结构。

需要注意的是如果该函数因为超时而返回，那么返回值是 TRUE 。参数 lpOverlapped 在操作时应该指向一个 OVERLAPPED 的结构，如果该参数为 NULL ，那么函数将进行同步操作，而不管句柄是否是由 FILE_FLAG_OVERLAPPED 标志建立的。当 ReadFile 返回 FALSE 时，不一定就是操作失败，线程应该调用 GetLastError 函数分析返回的结果。例如，在重叠操作时如果操作还未完成函数返回，那么函数就返回 FALSE ，而且 GetLastError 函数返回 ERROR_IO_PENDING 。

2 ． 写串口操作

可以使用 Win32API 函数 WriteFile() 或者 WriteFileEx() 向串口中写数据。 WriteFile() 函数对同步或异步操作都支持，而 WriteFileEx() 只支持异步操作。这两个函数都受到函数是否异步操作、超时操作等有关参数的影响和限定。

WriteFile() 函数声明如下：

BOOL WriteFile(

HANDLE hFile, // 指向标识的句柄

LPCVOID lpBuffer, // 指向一个缓冲区

DWORD nNumberOfBytesToWrite, // 指定要向串口设备写入的字节数

LPDWORD lpNumberOfBytesWritten, // 指向调用该函数已写入的字节数

LPOVERLAPPED lpOverlapped // 一个 OVERLAPPED 的结构

其中主要参数介绍如下：

・ hFile ：指向标识的句柄。对串口来说，就是由 CreateFile 函数返回的句柄。该句柄必须拥有 GENERIC_WRITE 的权限。

・ lpBuffer ：指向一个缓冲区，该缓冲区主要用来存放待写入串口设备的数据。

・ nNumberOfBytesToWrite ：指定要向串口设备写入的字节数。

・ lpNumberOfBytesWritten ：指向调用该函数已写入的字节数。 WriteFile() 在写操作前，首先将其设置为 0 。 Windows NT/2000 中当 lpOverlapped 没有设置时， lpNumberOfBytesWritten 必须设置。当 lpOverlapped 设置时， lpNumberOfBytesWritten 可以不设置。这是可以调用 GetOverlappedResult() 函数获取实际的读取数值。 Windows 9x 中这个参数一定要设置。

・ lpOverlapped ：是一个 OVERLAPPED 的结构，该结构将在后面介绍。如果 hFile 以 FILE_FLAG_OVERLAPPED 方式常见，则需要此结构；否则，不需要此结构。

如果函数调用成功，则返回值不为零；若函数调用失败，则返回值为零。调用 GetLastError() 函数可以获得进一步的出错信息。

3 ． 异步 I/O 操作

异步（重叠） I/O 操作是指应用程序可以在后台 读或者 写数据，而在前台做其它事情，例如，用程序可以在开始时对 10000 个数据 进行读或写 操作，然后返回执行其它的操作；在读写完成后， Windows 就会产生一个信号，应用程序得到这个信号，便可以进行其它的读写操作。

要使用 OVERLAPPED 的结构， CreateFile() 函数的 dwFlagsAndAttributes 参数必须设为 FILE_FLAG_OVERLAPPED 标识，读写串口函数必须指定 OVERLAPPED 结构。异步 I/O 操作在 Windows 中使用广泛。

OVERLAPPED 结构类型声明如下：

typedef struct_OVERLAPPED { // 0

DWORD Internal;

DWORD InteralHigh;

DWORD Offset;

DWORD OffsetHigh;

HANDLE hEvent;

} OVERLAPPED;

其中主要参数如下：

・ Internal ：操作系统保留，指出一个和系统相关的状态。当 GetOverlappedResult() 函数返回时，如果将扩展信息设置为 ERROR_IO_PENDING ，该参数有效。

・ InteralHigh ：操作系统保留，指出发送或接收的数据长度，当 GetOverlappedResult() 函数返回值不为 0 时，该参数有效。

・ Offset 和 OffsetHigh ：指明文件传送的开始位置和字节偏移量的高位字。当进行端口操作时，这两个参数被忽略。

・ hEvent ：指定一个 I/O 操作完成后触发的事件（信号）。在调用读写函数进行 I/O 操作之前，必须设置该参数。

在设置了异步 I/O 操作后， I/O 操作和函数返回有以下两种情况：

1 函数返回时 I/O 操作已经完成：此时结果好像是同步执行的，但实际上这是异步执行的结果。

2 函数返回时 I/O 操作还没完成：此时一方面，函数返回值为零，并且 GetLastError() 函数返回 ERROR_IO_PENDING ；另一方面，系统把 OVERLAPPED 中的信号事件设为无信号状态。当 I/O 操作完成时，系统要把它设置为信号状态。

异步 I/O 操作可以由 GetOverlappedResult() 函数来获取结果，也可以使用 Windows 信号函数来处理。 GetOverlappedResult() 函数 可声明 为：

BOOL GetOverlappedResult(

HANDLE hFile,

LPOVERLAPPED lpOverlapped,

LPDWORD lpNumberOfBytesTransferred,

bWait

其中主要参数介绍如下：

・ hFile ：标识通信句柄，它应该和开始调用重叠结构的 ReadFile 、 WriteFile 、 WaitCommEvent 函数的参数一致。

・ lpOverlapped ：在启动异步操作时指定的 OVERLAPPED 结构。

・ lpNumberOfBytesTransferred ：指向一个长整型变量，该变量接收有 一个读或写 操作实际传递的字节数。

・ bWait ：指定函数是否等待挂起的异步操作完成。如果该参数设为 1 ，则该函数知道操作完成后才返回。如果该参数被设为 0 ，同时处于被挂起状态，则该函数返回为 0 ，并且 GetLastError 函数返回 ERROR_IO_INCOMPLETE 。

如果该函数调用成功，则返回值不为零；若函数调用失败，则返回值为零。调用 GetLastError() 函数可以获得进一步的出错信息。

Windows 也使用等待函数来检查事件对象的当前状态或等待 Windows 状态信号，在 WaitForSingleObject() 函数， WaitForSingleObjectEx() 函数，以及 WaitForMultipleObject() ， WaitForMultipleObjectsEx() 函数中指定 OVERLAPPED 结构中的 hEvent ，即可获取函数返回事件。

4 ． 超时设置

Windows 9x/NT/2000 中读写串口引入了超时结构。超时结构直接影响读和写的操作行为。当事先设定的超时间隔消逝时， ReadFile() 、 ReadFileEx() 、 WriteFile() 和 WriteFileEx() 操作仍未结束，那么超时设置将无条件结束读写操作，而不管是否已读出或已写入指定数量的字符。

在读或写操作期间发生的超时将不按错误处理， 即读或 写操作返回指定成功的值。对于 同步读或写 操作，实际传输的字节数由 ReadFile() 和 Write() 函数报告。对于异步操作，则有 OVERLAPPED 结构来获取。

超时结构定义如下：

typedef struct_COMMTIMEOUTS {

DWORD ReadIntervalTimeout;

DWORD ReadTotalTimeoutMultiplier;

DWORD ReadTotalTimeoutConstant;

DWORD WriteTotalTimeoutMultiplier;

DWORD WriteTotalTimeoutConstant;

} COMMTIMEOUTS,*LPCOMMTIMEOUTS;

其中主要参数如下：

・ ReadIntervalTimeout ：以 ms 为单位指定通信线路上两个字符到达之间的最大时间间隔。在 ReadFile() 操作期间，从接收到第一个字符时开始计时。如果任意两个字符到达之间的时间间隔超过这个最大值，则 ReadFile() 操作完成，并返回缓冲数据。如果 被置为 0 ，则表示不使用间隔超时。

・ ReadTotalTimeoutMultiplier ：以 ms 为单位指定一个系数，该系数用来计算读操作的总超时时间。

・ ReadTotalTimeoutConstant ：以 ms 为单位指定一个常数，该常数也用来计算读操作的总超时时间。

・ WriteTotalTimeoutMultiplier ：以 ms 为单位指定一个系数，该系数用来计算写操作的总超时时间。

・ WriteTotalTimeoutConstant ：以 ms 为单位指定一个常数，该常数也用来计算写操作的总超时时间。

超时有两种类型。第一种类型叫区间超时（ interval timeout ），它 仅适应 于从端口读取数据。它指定在读取两个字符之间要经历多长时间。接收一个字符时， Windows 就启动一个内部计时器。在下一个字符到达之前，如果定时器超过了区间超时设定时间，读函数就会放弃。第二种类型的超时叫做总超时（ total timeout ），它适于读和写端口。 当读或写 特定字节 数需要 的总时间超过某一阈值时，该 超时即 被触发。

Windows 使用下面的式子计算总超时时间：

ReadTotalTimeout =( ReadTotalTimeoutMultiplier*bytes_to_read )+ ReadTotalTimeoutConstant;

WriteTotalTimeout =( WriteTotalTimeoutMultiplier*bytes_to_write )+ WriteTotalTimeoutConstant;

该方程使总超时时间成为灵活的工具。总超时时间不是 固定值 ，而是 根据读或写 的字节数而“漂浮不定”。应用程序通过设置系数为 0 而只是用常数，和通过设置常数为 0 而只使用于系数。如果系数和常数都为 0 ，则没有总超时时间。

因此每个读操作的总超时时间等于 ReadTotalTimeoutMultiplier 参数值乘以读操作要读取的 字节数再加上 ReadTotalTimeoutConstant 参数值的 和 。如果将 ReadTotalTimeoutMultiplier 和 ReadTotalTimeoutConstant 都设置为 0 ，则表示读操作不使用总超时时间。每个读间隔超时参数 ReadIntervalTimeout 被设置为 MAXDWORK ，而且两个读总超时参数都被设置为 0 ，那么标识只要一读完接收缓冲区而不管得到什么字符就完成读操作，即使它是空的。当接收中有间隔时，间隔超时将迫使读操作返回。因此使用间隔超时的进程可以设置一个非常短的间隔超时参数，这样它可以实现对一个或一些字符的小的、孤立的数据 作出 反应。

每个写操作的 WriteTotalTimeoutConstant 等于 WriteTotalTimeoutMultiplier 成员值乘以写操作要写的字节数，再加上 WriteTotalTimeoutConstant 参数值的 和 。如果 WriteTotalTimeoutMultiplier 和 WriteTotalTimeoutConstant 参数值都设置为 0 则表示写操作不使用 WriteTotalTimeoutConstant 。

在传输某种流量控制被阻塞时和调用 SetCommBreak() 函数把字符挂起，写操作的超时可能有用。如果所有的读超时参数都为 0 ，即没有使用读超时，那么读操作知道读完要求的字节数或发生错误时位置。同样，如果所有的写超时参数都为 0 ，那么写操作知道要求的字节数或发生错误时为止。当打开通信资源时，超时参数将根据上次设备被打开时所设置的值设置。如果资源从未打开或调用 SetComm 函数，那么所有的超时参数都设置为 0 。

如果欲获得当前超时参数，应用程序可以调用 GetCommTimeouts() 函数。该函数声明如下：

BOOL GetCommTimeouts(

HANDLE hFile,

LPCOMMTIMEOUTS lpCommTimeouts

其中主要参数如下：

・ hFile ：标识通信设备， CreateFile() 函数返回该句柄；

・ lpCommTimeouts ：指向一个 CommTIMEOUTS 结构，返回超时信息 。

如果该函数调用成功，则返回值不为零；若函数调用失败，则返回值为零。调用 GetLastError() 函数可以获得进一步的出错信息。

如果要设置或改变原来的超时参数，应用程序可以调用 SetCommTimeouts() 函数。该函数声明如下：

BOOL SetCommTimeouts(

HANDLE hFile,

LPCOMMTIMEOUTS lpCommTimeouts

其中主要参数如下：

・ hFile ：标识通信设备， CreateFile() 函数返回该句柄；

・ lpCommTimeouts ：指向一个 CommTIMEOUTS 结构，返回超时信息 。

如果该函数调用成功，则返回值不为零；若函数调用失败，则返回值为零。调用 GetLastError() 函数可以获得进一步的出错信息。

5 ． 通信状态和通信错误

如果在串口通信中发生错误，如发生中断，奇偶错误等， I/O 操作将会终止。如果程序要进一步执行 I/O 操作，必须调用 ClearCommError() 函数。 ClearCommError() 函数有两个作用：第一个作用是清除错误条件；第二个作用是确定串口通信状态。 ClearCommError() 函数的声明如下：

BOOL ClearCommError(

HANDLE hFile,

LPDWORD lpErrors,

LPCOMSTAT lpStat

其中主要参数介绍如下：

・ hFile ：标识通信设备， CreateFile() 函数返回该句柄。

・ lpErrors ：指向用一个指明错误类型的掩码填充的 32 位变量。该参数可以是表 6 中各值的组合。

・ lpStat ：指向一个 COMSTAT 结构，该结构接收设备的状态信息。如果 lpStat 参数不设置，则没有设备状态信息被返回。

通信错误列表

如果该函数调用成功，则返回值不为零；若函数调用失败，则返回值为零。调用 GetLastError() 函数可以获得进一步的出错信息。在同步操作时，可以调用 ClearCommError() 函数来确定串口的接收缓冲区处于等待状态的字节数，而后可以使用 ReadFile() 或者 WriteFile() 函数一次读写完。

COMSTAT 结构存放有关通信设备的当前信息。该结构内容由 ClearCommError() 函数填写。 COMSTAT 结构声明如下 :

typedef struct_COMSTAT(

DWORD fCtsHold: 1;

DWORD fDsrHold: 1;

DWORD fRlsdHold: 1;

DWORD fXoffSent: 1;

DWORD fEof: 1;

DWORD fTxim: 1;

DWORD fReserved: 25;

DWORD cbInQue;

DWORD cbOutQue;

} COMSTAT,*LPCOMSTAT;

其中主要参数介绍如下：

・ fCtsHold ：指明是否等待 CRS 信号，如果为 1 ，则发送等待。

・ fDsrHold ：指明是否等到 DRS 信号，如果为 1 ，则发送等待。

・ fRlsdHold ：指明是否等待 RLSD 信号，如果为 1 ，则发送等待。

・ fXoffSent ：指明收到 XOFF 字符后发送是否等待。如果为 1 ，则发送等待。如果把 XOFF 字符发送给一系统时，该系统就把下一个字符当成 XON ，而不管实际字符是什么，此时发送将停止。

・ fEof ： EOF 字符送出。

・ fTxim ：指明字符是否正等待被发送，如果为 1 ，则字符正等待被发送。

・ fReserved ：系统保留。

・ cbInQue ：指明串行设备接收到的字节数。并不是指 ReadFile 操作要求读的字节数。

・ cbOutQue ：指明发送缓冲区尚未发送的字节数。如果进行不重叠写操作时值为 0 。

2.4 通信事件

Windows 进程中监视发生在通信资源中的一组事件，这样应用程序可以不检查端口状态就可以知道某些条件何时发生，这将是非常有用的。通过使用事件，应用程序不需要为接收字节而连续不断地检测端口，从而节省 CPU 时间。

1 ． 通信事件

Windows 可以利用 GetCommMask() 函数和 SetCommMask 函数来控制表 7 所示的通信事件。

Windows 通信事件列表

・ hFile ：标识通信设备， CreateFile() 函数返回该句柄。

・ dwEvtMask ：事件掩模，标识将被监视的通信事件。如果该参数设置为 0 ，则表示禁止所有事件。如果不为 0 ，则可以是表 7 中各种事件的组合。

如果该函数调用成功，则返回值不为零；若函数调用失败，则返回值为零。调用 GetLastError() 函数可以获得进一步的出错信息。

如果想获取特定通信资源的当前事件掩模，可以使用 GetCommMask() 函数。 GetCommMask() 函数声明如下：

BOOL GetCommMask(

HANDLE hFile,

LPDWORD lpEvtMask

其中主要参数介绍如下：

・ hFile ：标识通信设备， CreateFile() 函数返回该句柄。

・ dwEvtMask ：事件掩模，标识将被监视的通信事件，一个 32 位变量，可以是表 7 中各种事件的组合。

如果该函数调用成功，则返回值不为零；若函数调用失败，则返回值为零。调用 GetLastError() 函数可以获得进一步的出错信息。

3 ． 监视通信事件

在用 SetCommMask() 指定了有用的事件后，应用程序就调用 WaitCommEvent() 函数来等待其中一个事件发生。 WaitCommEvent() 函数既可以同步使用，也可以异步使用。 WaitCommEvent() 函数声明如下：

BOOL WaitCommEvent(

HANDLE hFile,

LPDWORD lpEvtMask,

LPOVERLAPPED lpOverlapped,

其中主要参数介绍如下：

・ hFile ：标识通信设备， CreateFile() 函数返回该句柄。

・ dwEvtMask ：指向一个 32 位变量，接收事件掩模，标识所发生的通信事件属于何种类型。可以是表 7 中各种事件的组合。

・ lpOverlapped ：指向一个 OVERLAPPED 结构，如果打开 hFile 表示的通信设备时，指定 FILE_FLAG_OVERLAPPED 标志，则该参数被忽略。如果不需要异步操作，则这个参数不用设置。

如果该函数调用成功，则返回值不为零；若函数调用失败，则返回值为零。调用 GetLastError() 函数可以获得进一步的出错信息。

如果 lpOverlapped 参数不设置或打开 hFile 标识的通信设备是未指定 FILE_FLAG_OVERLAPPED 标志， 则知道 发生了指定时间或出错时， WaitCommEvent() 函数才返回。如果 lpOverlapped 参数指向一个 OVERLAPPED 结构，并且打开 hFile 标识的通信设备时指定了 FILE_FLAG_OVERLAPPED 标志，则 WaitCommEvent() 函数以异步操作实现。这种情况下， OVERLAPPED 结构中必须含有一个人工复位事件的句柄。和所有异步函数一样，如果异步操作不能立即实现，则该函数返回 0 ，并且 GetLastError() 函数返回 ERROR_IO_PENDING ，以指示该操作正在后台进行。此时 WaitCommEvent() 函数返回之前，系统将 OVERLAPPED 结构中的 hEvent 参数设置为无信号状态 ; 当发生了指定时间或出错时，系统将其设置为有信号状态。调用程序可使用等待函数确定事件对象的状态，然后使用 GetOverlappedResult() 函数确定 WaitCommEvent() 函数的操作结束。 GetOverlappedResult() 函数报告该操作成功或者失败，并且 lpEvtMask() 函数所指向的变量被设置以指示所发生的事件。

如果一个进程在 WaitCommEvent() 函数操作进行期间使用 SetCommMask() 函数将立即返回，并且由 EvtMask 参数指向的变量被设置。

注意： WaitCommEvent() 只检测发生在等待开始后的事件。例如，如果指定 EV_RXCHAR 事件，则只有当收到函数字符并将字符放进接收缓冲区后才能满足等待条件。 WaitCommEvent() 调用时已在接收缓冲区中的字符不符合等待条件。监视 CTS 、 DSR 等信号状态改变的事件时， WaitCommEvent() 函数 只报告 信号的变动，但不报告当前的信号状态，如果要查询这些信号状态，进程可以调用 GetCommModemstatus() 函数。