串口傳輸數字圖像

夏玉潔

【摘要】 隨著現代信息技術的發展以及計算機網絡的廣泛應用，計算機通信技術以及日趨成熟，串口通信是一種靈活方便可靠的通信方式。本文通過VC++軟件的MSComm控件編程來控制PC與PC串口之間的數據傳輸加以說明，采用虛擬串口的方式在一臺PC機上的不同串口之間傳輸數據。

【關鍵詞】 串行通信 MSComm控件 多線程 虛擬串口 VC++

一、引言

串行端口的本質功能是作為CPU和串行設備間的編碼轉換器。當數據從CPU經過串行端口發送出去時，字節數據轉換成串行的位。接收數據時，串行的位轉換為字節數據。串行技術應用廣泛，如遠程監控，工業自動化和軟件通信等多個領域。

二、串口通信的原理分析

2.1 基于WINDOWS的VC++串行通信編程

利用VC++編制串行通信程序有三種方法：

一是采用Win32應用程序編程接口（API）所提供的串口通信函數，用SDK思路編寫；

二是用ActiveX通信工件MSComm開發串行通信程序；

三是采用C++的MFC思路，將Win32串口通信的API函數封裝在一個類中實現通信。

2.2串行接口標準

串行通信線路連接數，要解決兩個問題：

一是計算機與外設之間的物理接口標準，屬于OSI中的物理層，包括RS-232、RS-422及RS-485標準等。

二是按接口標準設置計算機與外設之間串行通信的接口電路。

三、串口通信整體設計方案

3.1 面向對象的思想

面向對象的思想是把信息系統本身看作是一系列離散的對象的集合，這些對象包括數據結構，及數據結構的操作或行為。若對象之間由事件觸發，引起互通消息實現互操作，設計出的軟件是模塊化的，可擴充和可移植的。

面向對象的程序設計以“對象”和“數據結構為中心，用“對象”表現事物，用“類”表示對象的抽象，用“消息傳遞”表現事物的相互聯系，少用“方法”表現處理事物的過程。

3.2 VC下的32位串口應用程序

Windows32位下的串口應用程序用3種方法實現： MSComm控件；用API通信函數或者CSerialPort類。

3.2.1使用MSComm控件方法

VC++6.0提供的MSComm控件通過串口端口發送和接收數據，為程序提供串口通信功能。在當前對話框中插入MSComm控件，然后在ClassWizard中為創建的通信控件定義一個成員對象（CMSComm m_Com），通過該成員對象即可設置MSComm控件屬性。

MSComm控件需要設置常用屬性，即初始化串口，打開串口，讀寫串口。

3.2.2使用32位的API通信函數

在VC++6.0下，MFC應用程序線程用CWinThread對象表示。VC++把線程分成兩種：用戶界面線程和工作者線程。用戶界面線程提供界面和用戶交互，用于處理用戶輸入及其相應的各種事件和消息，工作線程處理程序的后臺任務。在MainFrm.cpp中定義全局變量，然后在程序中創建一個串口，進行相應的串口參數設置，啟動一個工作者線程，用來監視串口狀態，看有無數據到達、通信有無錯誤；用戶界面線程可專心進行數據處理、提供友好的用戶界面，最后為工作者線程編寫一個全局函數，主要完成數據接收工作。

3.3 圖像傳輸設計方案

利用MATLAB軟件將一幅圖像轉換成矩陣，然后用串口輸出，從COM1輸入圖像矩陣并發送，在COM2端可以接受到該圖像矩陣，通過MATLAB還原可以得到原圖像。用虛擬串口軟件VSPD模擬串口，同時添加一對虛擬串口是設定通過非MODE（三線制）串口連接線連接在一起的，像兩個真實的物理串口可以進行通信，可節約成本，提高連接的可靠性。

四、結束語

實驗表明，通過MSComm控件通過串口端口可以實現發送和接收圖像數據，在傳輸過程中可實時進行更新顯示，圖像傳輸后將其保存為BMP格式文件，可以進行后續處理使用。

參 考 文 獻

[1]李長林 高潔，Visual C++串口通信技術與典型實例，清華大學出版社，ISBN 7-302-12903-7，2006-05-01.

[2]陳淑珍，石波.基于Windows多線程環境下的串口通信[J].計算機工程與設計，2000-3.

[3]田敏 鄭瑤 李江全.Visual C++數據采集與串口通信測控應用實踐，人民郵電出版社.ISBN978-7-115-22611-2，2010-6.

[4]李現勇，Visual C++串口通信技術與工程實踐（第二版）.人民郵電出版社.ISBN7-115-12344-6/TP.4021，2004-7