探究一種用戶友好的C++串口類設計

王星

摘要：在信息化社會中，串口通信在安裝與設計相關設備設施中均有廣泛性應用，文章闡述了一類以ActiveX控件MSComm和MFC Library Regular DLL為基點的C++串口設計，采用經細致規(guī)劃的函數(shù)接口和消息體制，最大限度的精簡了串口編輯程序。和直接采用MSComm控件相比較，采用該類型串口進行編程，能夠有效降低串口編程的難度系數(shù)，使用者只有具備基礎的串口知識，能夠順利的書寫出正常運作的串口流程。

關鍵詞：ActiveX控件；MSComm；串口通信；模塊化

C++為當下結構最為繁雜，以及功能最為強大的一類windows應用程序開發(fā)工具，怎樣有效應用C++研發(fā)串行通信程序去達到工控系統(tǒng)的實時通信，是社會各個領域中關注的焦點，也是行業(yè)領域發(fā)展期間面對的重難點。串口通信自身具備成本低廉、操作過稱簡易、可靠性高、遠距離傳輸?shù)葍?yōu)勢，應用范疇不斷拓展。有效應用計算機上的串口能為對裝、設備進行參數(shù)規(guī)劃等工作創(chuàng)造諸多便利條件，設備間數(shù)據傳導目標也順利實現(xiàn)，故此規(guī)劃具備操作串口功能的計算機程序使極為普及的編程任務。

1當前Windows操作系統(tǒng)上進行串口編程的幾種方法

1.1采用微軟C運行時庫的I/O函數(shù)

在對串口操作過程中，可應用_inp、_inpw、_inpd、_outp等函數(shù)，上述函數(shù)最大的特征是能夠直接對串口芯片施以相關操作行為。這就需要編程人員對串口硬件的工作原理與程序有全面性了解[1]。

1.2應用Windows API函數(shù)

即應用Windows API中的ReadFile、WriteFile、BuildComDCB等函數(shù)進行相關操作。上述函數(shù)應用過程具有一定難度，只有在對系統(tǒng)內文件有整體認識以及設備管理具有一定深度情況下，才可有效應用。

1.3應用第三方串口通信類

第三方串口通信類以CSerialPort，cnComm等為主，應用制定的語言編寫，并裝包成類（class），內部采用調用Windows API方式，達到對串口的有效操作。

2 用戶友好的串口DLL和C++串口類規(guī)劃

2.1串口DLL的規(guī)劃

MSComm控件具備運行穩(wěn)定可靠屬性，為本文設計工作的開展與運行提供了堅實基礎。從性質上分析，MSComm為一類ActiveX控件，只有在ActiveX容器內其才會運作，并將效能發(fā)揮出來。對話框是較為典型的ActiveX容器。故此，本文規(guī)劃了一個對話框類CommCtnr，若將MSComm控件插進對話框類CommCtnr內，Visual C++開發(fā)環(huán)境將會自行取代MSComm控件產生代理類CMSComm，其將CMSComm類的對象設為對話框類CommCtnr的數(shù)據成員[2]。

使用者可直接把有關的.cpp、.h文件以及.rc資源文件拷貝到自己的工程目錄內，但上述過程運行相對復雜，且耗用大量時間。更有效的方法是把有關的文件獨立編譯為一個動態(tài)鏈接庫（DLL），用戶只需調用該動態(tài)鏈接庫，就可順利的進行串口操作。MFC能促使兩類動態(tài)鏈接庫運轉：①MFC Library Extension DLL；②MFC Library Regular DLL。前者可把整個C++類設為DLL的外部接口，以助力于DL過程，但要求用戶需采用C++語言編程，只有在動態(tài)鏈銜接MFC庫時，DLL的效能才會發(fā)揮出來，用戶群規(guī)模可能有所減縮，故此本文設計期間不采用該種方式。而應用MFC Library Regular

DLL方式，其可提供多類編程語言設計的客戶程序。因為其對外界的接口只認可是C風格的函數(shù)，故此其與類（class）類型的參數(shù)之間產生互斥效應。故此，本文在對每一C風格函數(shù)接口規(guī)劃過程中，均需一個無符號整型的參數(shù)代表串口號，串口號和串口存在一一對應關系，在DLL內部串口號有針對的被轉型為MSComm串口控件。在提供串口號的情況下，就可實現(xiàn)對相關串口進行操作，為用戶創(chuàng)造諸多便利條件。

2.2用戶友好的消息的規(guī)劃

消息傳遞為Windows程序之間以及程序內部信息互換的主要渠徑，本文應用自定義的消息去落實客戶程序和DLL間的交互任務。為DLL設計了三種消息，MSComm控件若傳送消息，就會立即被轉型為者三類消息之一，最后發(fā)送給客戶程序：①接收數(shù)據消息；②傳送數(shù)據消息；③硬件控制消息或者是串口錯誤[3]。

消息的實際數(shù)值大小取決于客戶程序，于串口初始化之際，就把消息值傳達給DLL。那么在后續(xù)運轉期間，存在相關的串口事件發(fā)生時，DLL就會把對應的消息傳送給給客戶程序。

2.3用戶友好的C++串口類規(guī)劃

客戶程序能夠直接應用DLL的導出函數(shù)，對串口的程序進行編輯，該類函數(shù)屬于C風格的函數(shù)。對于C++編程人員而言，本文規(guī)劃了一個C++串口類Mcomm，其為DLL導出函數(shù)的包裝類，也被稱之為稱為代理類客戶程序經由Mcomm操作串口，能夠將C++語言面向對象的優(yōu)勢彰顯出來，和C風格接口相比較，該類借口結構更顯簡潔，并且其還能夠自主管理串口資源的獲得與傳導過程，以降低客戶程序的運行負擔，進一步提升串口編程的簡易性與快捷性，遵照了簡潔、清晰、易用的設計哲學理念。應用Mcomm難度和尋常的C++類幾乎無差異，把mcomm.h文件囊括在項目內即可。

3結束語

本文以ActiveX控件MSComm為基點，規(guī)劃了一類串口通信DLL庫，進而設計了一個C++串口類，創(chuàng)設了一類對用戶友好的串口編程渠道，大幅度降低了串口程序編寫難度。此時，程序員只需具備最基礎的串口知識，就可以實現(xiàn)編程目標，為非專業(yè)程序員以及程序編寫初學者提供巨大幫助。在實踐中，發(fā)現(xiàn)DLL庫內編程語言類型眾多，此時非C/C++程序員也可以應用其對串口程序進行編輯。

參考文獻：

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[2] 丁立波. 基于ARM9和Qt的嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設計[D]. 南昌大學， 2011，12（14）：124-7413.

[3]王尹圣， 曾國強， 李強，等. 基于C#與C++混編的輕元素X熒光測量軟件[J]. 核電子與探測技術， 2015（4）：394-398.