英創(chuàng)信息技術串口通訊中數(shù)據(jù)發(fā)送的有關問題分析

異步串口（UART）通訊是嵌入式設備中最常見的通訊方式之一。本文主要針對預裝Windows CE操作系統(tǒng)的英創(chuàng)主板，分析用戶層程序在使用UART進行發(fā)送時的幾個有關問題，供客戶在設計應用程序時參考。

問題1：數(shù)據(jù)是否發(fā)送出去了？

WriteFile函數(shù)是發(fā)送串口數(shù)據(jù)的基本API，具體函數(shù)形式及參數(shù)定義如下：

BOOLWriteFile(

HANDLE hFile,//CreateFile返回函數(shù)Handle

LPCVOID lpBuffer,//裝載發(fā)送數(shù)據(jù)的Buffer指針

DWORD nNumberOfBytesToWrite,//待發(fā)送數(shù)據(jù)的字節(jié)長度

LPDWORD lpNumberOfBytesWritten,//返回的實際發(fā)送的字節(jié)數(shù)

LPOVERLAPPED lpOverlapped// = NULL，CE未使用該參數(shù)

);

WriteFile的返回值為TRUE并不代表發(fā)送Buffer中的數(shù)據(jù)已全部發(fā)送出去了，需要檢查返回的實際字節(jié)長度lpNumberOfBytesWritten。所以推薦的調用方法為

// 發(fā)送緩沖區(qū)pTxBuff, 發(fā)送長度dwLen

DWORD dwNumberOfBytesWritten = 0;

BOOL bRet = WrietFile(hFile, pTxBuf, dwLen, &dwNumberOfBytesWritten, NULL);

if(bRet && (dwLen == dwNumberOfBytesWritten))

{

//發(fā)送緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)已成功送入UART硬件的發(fā)送端口，大多數(shù)情況數(shù)據(jù)已從

//物理端口發(fā)送出去，但此時可能還有若干字節(jié)還在UART的硬件TX FIFO中，等

//待硬件控制器順序發(fā)送。

//… 發(fā)送成功 …

}

else

{

//發(fā)送出錯處理。。。。

}

問題2：WriteFile函數(shù)的阻塞問題

CE串口驅動的執(zhí)行數(shù)據(jù)發(fā)送時，為了保持代碼的高效率，沒有在驅動程序中層另外分配Buffer，把應用層需發(fā)送的數(shù)據(jù)先Copy到內部再發(fā)送，而是直接利用用戶層的pTxBuf。因此原則上說，當數(shù)據(jù)沒有發(fā)送完前，WriteFile函數(shù)是不會返回，處于阻塞掛起狀態(tài)的。進一步，可能存在某種原因，數(shù)據(jù)始終沒有發(fā)送完畢，則WriteFile將永遠阻塞而不會返回。不少應用程序并不希望這樣的永遠阻塞，而是希望WriteFile能在一定時間內返回，即使出錯，也讓應用程序有機會進行出錯處理。CE驅動為此專門設置了超時機制，其數(shù)據(jù)結構如下：

typedefstruct_COMMTIMEOUTS {

DWORD ReadIntervalTimeout; //與接收有關，本文不討論

DWORD ReadTotalTimeoutMultiplier; //與接收有關，本文不討論

DWORD ReadTotalTimeoutConstant; //與接收有關，本文不討論

DWORD WriteTotalTimeoutMultiplier; //發(fā)送超時倍數(shù)因子

DWORD WriteTotalTimeoutConstant; //發(fā)送超時固定常數(shù)值

} COMMTIMEOUTS,*LPCOMMTIMEOUTS;

實際在驅動中，發(fā)送超時的計算及使用方法如下：

DWORD dwTimeout =

CommTimeouts.WriteTotalTimeoutMultiplier*dwLen +

CommTimeouts.WriteTotalTimeoutConstant;

if( !dwTimeout )

dwTimeout = INFINITE;

//等待來自發(fā)送中斷線程的發(fā)送結束事件

ULONG WaitReturn = WaitForSingleObject(hTransmitEvent, dwTimeout);

上面的代碼中dwTimeout的單位為ms，在第一次打開串口驅動”COM#”時，超時數(shù)據(jù)結構中的WriteTotalTimeoutMultiplier和WriteTotalTimeoutConstant均為0，所以就有發(fā)送超時無窮的問題。為了讓dwTimeout為有限值，需要設置超時參數(shù)如下：

COMMTIMEOUTS CommTimeouts; //定義局部變量

GetCommTimeouts(hFile, &CommTimeouts); //讀取串口的超時參數(shù)

//假設應用程序設置的串口波特率為baud

CommTimeouts. WriteTotalTimeoutConstant = baud / BR9600 + 1;

CommTimeouts. WriteTotalTimeoutMultiplier =

CommTimeouts.WriteTotalTimeoutConstant * 2;

SetCommTimeouts(hFile, &CommTimeouts); //重新設置串口超時參數(shù)

上述代碼大致設置了一個2倍發(fā)送時間長度的超時時間，其中選取BR9600為單位時間，是因為9600bps波特率基本對應一個字節(jié)的發(fā)送時間為1ms。