串口是常用的計算機與外部串行設備之間的數據傳輸通道，由於串行通信方便易行，所以應用廣泛。現在國際上不斷有串口新技術及新規格推出，結合社會各方面需要，串口通信發展的空間龐大。串口通訊技術因其自身的優勢和特性，及計算機技術的廣泛應用深入到生活和生產的各個領域，世界上數以億計的通訊設備都以串口通訊的方式。在進行着數據的傳輸。在一個應用系統中，同時使用Windows和Linux操作系統，合理地分配資源，各取所長，是實現系統高性能的有效途徑。為了使兩個不同操作系統能協同工作，實現資源和數據共享，需要在兩者問進行通信。本課題分別研究Linux操作系統與Window操作系統平台下串口通信程序設計。串口通信程序設計的主要模塊分別采用Visual C++6．0編程環境與Unux進行開發。本文同時給出了兩種編程環境中串口通信程序設計相同點與相異點，以及它們的比較。
1、開發環境
1．1硬件環境
能運行Windows 9X／2000／XP和Linux系統的PC機，配有兩個串行口或者是兩台配有串行口的PC機，RS232串口連接線。
1．2軟件環境
Visual C++6．0，GCC編程器，Windows9X／2000／XP操作系統和Liunx操作系統。
1．3設計原理圖
PCI運行Windows系統，PCII運行Linux系統。他們通過RS232串行線連接實現跨平台間的串口通信。
2 、Windows平台下串口通信程序設計
2·1 打開串口
嵌入式軟件開發，系統集成。用CreateFile函數來打開串El句柄，首先看到，該類中的串口句柄為HANDLE in—hComm；該句柄在應用CreateFile()函數創建后，就得到了指定了的串口句柄，其后，幾乎所有的函數要對串口進行操作時，必須通過ITI—hComm進行。因為串口句柄在打開時，設置了異步(重疊)I／O操作方式，岡此，必須對串口的超時做出說明，並在對超時變量進行設置。
2．2設置串口
在打開通訊設備句柄后，常常需要對串口進行一些初始化配置工作。這需要通過一個DCB結構來進行。DCB結構包含了諸如波特率、數據位數、奇偶校驗和停止位數等信息。在查詢或配置串口的屬性時，都要用DCB結構來作為緩沖區。一般用CreateFile打開串口后，可以調用GetCommState函數來獲取串口的初始配置。要修改串口的配置，應該先修改DCB結構，然后再調用SetCommState函數設置串口。
2．3建立線程
在主線程中寫數據，因為寫是可以控制的，而讀的時候不知道數據什么時候會到，所以要建立一個線程專門用來讀線程。在這個線程中，循環地用ReadFile函數讀串口，同時用WaitCommEvent函數檢測線路狀態。建立讀線程需要用到的函數較多：ReadFile，如果要檢測通信狀態，如CTS信號，Ringln等等，則用SetCommMask，WaitCommEvent，ClearCommError。在SerialPor類中，監測線程函數為CommThread函數。在SerialPort：：CommThread()函數中：首先利用PurgeComm函數清空緩沖區，調用通信事件監測函數。在監測事件時，如果異步操作不能立即完成，則該函數返回FALSE(0)，並GetLastError函數返回ERROR—IO—PENDING，表明該操作在后台執行。發生這種情況時，系統在WaitCommEvent函數返回之前將OVERLAPPED結構中的成員hEvent參數值設置為無信號狀態，之后等到特定通信事件或發生錯誤時，系統再將其設置為有信號狀態。所以只要有字符到達，就會產生事件。當監測到是讀事件的時候，就調用ReceiveChar函數去接收數據；當監測到是寫事件的時候，就調用WriteChar函數就發送數據。調用EnterCriticalSection函數來獲得串口的Critical Section，保證本進程中沒有其他函數或線程使用本串口資源。用ReadFile函數讀出緩沖區中的字節數，ReadFile(HANDLE nl—hcom，LPVOID RXBuff，DWORD dwlenth．LPDWORD&BytesRead，LPOVERLAPPED
mov)；參數RXBuff指向接收緩沖區，dwlenth指明要從串口讀取的字節數，在此設置為1，BytesRead指明實際從串口設備中讀出的字節數，ITI—OV指向異步I／0結構。
2．4讀寫串口
使用ReadFile和WriteFile讀寫串口，在用ReadFile和WriteFile讀寫串口時，既可以同步執行，也可以重疊執行。在同步執行時，函數直到操作完成后才返回。這意味着同步執行時線程會被阻塞，從而導致效率下降。在重疊執行時，即使操作還未完成，這兩個函數也會立即返回，費時的I／0操作在后台進行。ReadFile函數只要在串口輸入緩沖區中讀人指定數量的字符，就算完成操作。而WriteFile函數不但要把指定數量的字符拷入到輸出緩沖區，而且要等這些字符從串行口送出去后才算完成操作。
如果操作成功，這兩個函數都返回TRUE。需要注意的是，當ReadFile和WriteFile返回FALSE時。不一定就是操作失敗，線程應該調用GetLastError函數分析返回的結果。例如，在重疊操作時如果操作還未完成函數就返回，那么函數就返回FALSE，而且GetLastError函數返回ERROR—IO—PENDING。
2．5關閉串口
調用ClosePort()函數來關閉串口。
3 、Linux平台下串口通信程序設計
3．1打開串口
在Linux下串口文件是位=J=／dev下，串口l為／dev／ttySO，串口2為／dev／ttySl，通過調用open()打開串口設備，返回一個整形文件句柄，以后所有的端口操作都針對這個句柄進行。如果open()出錯，則返回．1。open()函數帶有2個參數，其中參數1為要打開的設備文件名，參數2為打開方式。
3．2設置串口
進行串口操作之前，先要對串口通訊的波特率、校驗位、輸A／輸出方式等參數進行設置。Linux下的串口設置實際上是根據POSIX規范來設置的。POSIX規范是由IEEE提出的，用於定義一系列可移植的操作系統接口。串口設置的所有參數都包含在Termios結構中。Linux提供了兩個函數對termios進行操作，它們是tcgetattr()和tcsetattr()。tcgetattr()函數獲得指定串口的設置情況，tesetattr()函數用來設置串口的參數。
3．3讀寫串口
串口配置完成后，把串口當作文件來讀寫。調用write()函數讀寫端口，返回實際讀寫的字節數，如果有錯誤發生則返回一1。在主線程中寫數據，因為寫是可以控制的，write
(fd，&WriteData，sizeof(WriteData))；而讀的時候不知道數據什么時候會到，所以要建立一個線程專門用來讀數據，在這個線程中，循環地用Read讀串口。在程序結束時關閉串口close(fd)。串口配置完成后，把串口當作文件來讀寫。調用read()函數讀寫端口，返回實際讀寫的字節數，如果有錯誤發生則返回一1。
3．4關閉串口
關閉串口就是關閉文件。使用close()關閉打開的串口，唯一的參數是打開串口的文件描述符。
4 、Windows和Linux串口通信的異同
4．1 Windows和Linux串口通信的相同點
Windows和Linux啟動時均自動檢測到標准的串口設備，而且對串口的打開、關閉、讀取和寫人所用的函數與操作文件的函數都是相同的。訪問串口的幾個簡單步驟是：
(1)打開串口設備，獲取Handle；
(2)設置串口通信參數(Windows是設置結構體DCB，Linux是設置結構體Termios)，串口通信初始化設置，包括數據位、波特率、流量控制等參數；
(3)准備發送／接收數據；
(4)數據的發送／接收；
(5)關閉使用的串口設備。
此外，在Linux下有許多XWindows開發工具。
4．2 Windows和Linux串口通信的不同點
在Linux下實現串口通信編程和Windows環境不太一樣：Linux的串口結合了很多終端特性(比如在，I，IY模式下會自動處理某些字符終端控制符)，與Windows的方式有很大的差異。添加擴展的多口串行通信卡時，Windows則是通過控制面板添加新硬件來完成的，Linux下是通過在系統啟動的配置腳本中配置／ete／serial．conf文件完成的。在打開串口時，Windows則需要提供串口的邏輯名，如COMl；Linux需要提供的是串口的路徑及名稱，且區分大小寫，女fl／dev／ttySO。Linux支持NONE，EVEN，ODD和SPACE四種校驗，而Windows除此之外還支持MASK。在Linux下，奇偶產生和檢測(PARENB)及輸入奇偶性檢驗(INPCK)是不同的兩件事：奇偶位的產生和檢測是對輸出字符產生奇偶位；輸入奇偶性檢驗則是對輸入字符驗證其奇偶性。Windows的停止位只有1位、1．5位和2位三種，Linux沒有1．5位。Linux支持輸入和輸出的波特率不同，可以分開設置。在通過串口傳輸文件的時候要注意，Linux中的文件行結束符是換行符(ASCIll3)，而在Windows下是回車換行符(ASCIIIO／ASCIll3)。
參考鏈接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_kxjsygc200903041.aspx