來源：國外電子元器件 作者：西安交通大學(xué) 杜小智 邱祖廉

     摘要：通過多串口通信技術(shù)在金剛石合成控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，討論了32位windows操作系統(tǒng)下，vc多串口通信技術(shù)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)方法，并運(yùn)用面向?qū)ο蠓椒ê投嗑�程技術(shù)設(shè)計了一個比較完善的串口通信類。闡述了用vc開發(fā)上位機(jī)與plc之間的串口通信程序設(shè)計方法和實(shí)現(xiàn)技術(shù)。 關(guān)鍵詞：串口通信；面向?qū)ο蠓椒�；多線程；plc１　引言 傳統(tǒng)的金剛石合成機(jī)控制系統(tǒng)是由一個ｐｌｃ和一個可顯示終端構(gòu)成。這種傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)一般具有如下缺點(diǎn)：（１）系統(tǒng)所有的工作都由ｐｌｃ完成，其控制精度較差，致使合成的金剛石質(zhì)量較差；（２）顯示終端的平面尺寸過小，這一方面使得操作人員觀察系統(tǒng)的狀態(tài)很不方便，另一方面也常常會引起誤操作；（３）金剛石合成工藝復(fù)雜，需控制的參數(shù)很多，但原控制系統(tǒng)不能對參數(shù)進(jìn)行保存，這樣在根據(jù)不同產(chǎn)品和工藝要求對部分參數(shù)進(jìn)行調(diào)整時，每次都必須重新設(shè)置所有的參數(shù)，操作非常麻煩；（４） 界面不友好；（５）不能通過控制系統(tǒng)自動考核操作人員的工作質(zhì)量。 為了提高控制精度、方便操作，開發(fā)新的控制系統(tǒng)迫在眉睫。筆者針對以上問題，將ｉｐｃ與ｐｌｃ有機(jī)結(jié)合在一起，開發(fā)了一套新的控制系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)可在上位機(jī)（ｉｐｃ）和ｐｌｃ之間通過ｒｓ－２３２與ｒｓ－４８５進(jìn)行大量串口通信。２�。觯愦谕ㄐ欧治� 在３２位ｗｉｎｄｏｗｓ系統(tǒng)下使用ｖｃ開發(fā)串口通信程序通常有如下４種方法：（１）使用ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ公司提供的名為ｍｓｃｏｍｍ的通信控件；（２）直接使用ｗｉｎｄｏｗｓ應(yīng)用程序接口（ａｐｉ）；（３）自行設(shè)計一個串口通信類；（４）通過開發(fā)一個ａｃｔｉｖｅｘ控件來實(shí)現(xiàn)串口通信功能。 在上述幾種方法中，實(shí)際上還是使用ｗｉｎｄｏｗｓ ａｐｉ函數(shù)，然后把串口通信的細(xì)節(jié)給封裝起來，同時提供給用戶幾個簡單的接口函數(shù)。上述幾種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，但在實(shí)際情況下，大多數(shù)編程人員喜歡使用ａｐｉ函數(shù)自行設(shè)計串口通信類。 用ｗｉｎｄｏｗｓ ａｐｉ函數(shù)進(jìn)行串口通信的編程流程如圖１所示。其中打開串口是確定串口號與串口的打開方式；初始化串口用于配置通訊的波特率、每字節(jié)位數(shù)、校驗(yàn)位、停止位和讀寫超時等；讀寫串口用于向串口進(jìn)行發(fā)送數(shù)據(jù)和從串口接收數(shù)據(jù)；關(guān)閉串口用于將串口關(guān)閉并釋放串口資源（ｗｉｎｄｏｗｓ系統(tǒng)下串口是系統(tǒng)資源）。 由于絕大多數(shù)控制系統(tǒng)中串口通信是比較費(fèi)時的，而且監(jiān)控系統(tǒng)還要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和顯示等，所以一般采用多線程技術(shù)，并用ａｆｘｂｅｇｉｎｔｈｒｅａｄ（）函數(shù)創(chuàng)建輔助線程來管理串口通信，這樣，主進(jìn)程就能在進(jìn)行串口讀寫的同時，處理數(shù)據(jù)并完成用戶指令的響應(yīng)，但是設(shè)計時一定要處理好數(shù)據(jù)的共享問題。 串口讀寫既可以選擇同步、異步方式，也可以選擇查詢、定時讀寫和事件驅(qū)動方式。由于同步方式容易造成線程阻塞，所以一般采用異步方式；而查詢方式要占用大量的ｃｐｕ時間，所以一般采用定時讀寫或者事件驅(qū)動方式，事件驅(qū)動方式相關(guān)文獻(xiàn)較多，故此重點(diǎn)討論定時讀寫方式。定時讀寫方式就是上位機(jī)向下位機(jī)發(fā)送固定格式的數(shù)據(jù)，在下位機(jī)收到后向上位機(jī)返回狀態(tài)信息數(shù)據(jù)。由于數(shù)據(jù)的傳輸需要時間，所有上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)后就調(diào)用＿ｓｌｅｅｐ（）函數(shù)進(jìn)行休眠，休眠的時間可根據(jù)需要進(jìn)行不同的設(shè)置。這樣，可以節(jié)�。悖穑鯐r間，以使系統(tǒng)能夠很好地進(jìn)行監(jiān)控工作和處理其它事務(wù)。３　ｖｃ串口通信的設(shè)計與實(shí)現(xiàn) 筆者在ｗｉｎｄｏｗｓ系統(tǒng)下，采用面向?qū)ο蟮姆椒ê投嗑�程技術(shù)，并使用ｖｉｓｕａｌ ｃ６．０作為編程工具開發(fā)了一個通用串口通信類ｃｓｅｒｉａｌｐｏｒｔ，該ｃｓｅｒｉａｌｐｏｒｔ類封裝了串口通信的基本數(shù)據(jù)和方法，下面給出ｃｓｅｒｉａｌｐｏｒｔ類的簡單介紹。ｃｓｅｒｉａｌｐｏｒｔ類頭文件中的主要成員變量和成員函數(shù)如下：ｃｌａｓｓ ｃｓｅｒｉａｌｐｏｒｔ{ｐｒｉｖａｔｅ:ｈａｎｄｅｌ ｍ_ｈｐｏｒｔ;ｄｃｂ ｍ_ｄｃｂ;ｃｏｍｍｔｉｍｅｏｕｔｓ ｍ_ｔｉｍｅｏｕｔｓ;ｄｗｏｒｄ ｍ_ｅｒｒｏｒ;ｐｕｂｌｉｃ:ｃｓｅｒｉａｌｐｏｒｔ();  ／／構(gòu)造函數(shù)ｖｉｒｔｕａｌ～ｃｓｅｒｉａｌｐｏｒｔ();  ／／析構(gòu)函數(shù)／／ｉｎｉｔｐｏｒｔ() 函數(shù)實(shí)現(xiàn)初始化串口ｂｏｏｌ ｉｎｉｔｐｏｒｔ(ｃｈａｒ＊ ｓｔｒ＝“ｃｏｍ１”,ｕｉｎｔ ｂａｕｄｒａｔｅ＝９６００,ｕｉｎｔ ｐａｒｉｔｙ＝０,ｕｉｎｔ ｂｙｔｅｓｉｚｅ＝８,ｕｉｎｔ ｓｔｏｐｂｉｔｓ＝１,ｕｉｎｔ ｒｅａｄｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ＝０,ｕｉｎｔ ｒｅａｄｃｏｎｓｔａｎｔ＝０,ｕｉｎｔ ｗｒｉｔｅｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ＝１０,ｕｉｎｔ ｗｒｉｔｅｃｏｎｓｔａｎｔ＝１０００);ｄｃ