SPCOMM控件在Delphi串口通信中的应用-南山古桃-关键词:Delphi,串口通信,Spcomm控件
2008年03月10日 星期一 下午 01:03
关键词:Delphi,串口通信,Spcomm控件
摘要：利用Delphi开发工业控制系统软件成为越来越多的开发人员的选择，而串口通信是这个过程中必须解决的问题之一。本文在对几种常用串口通信 方法分析比较的基础上，着重讨论了Delphi开发环境下利用Spcomm控件实现PC机与单片机之间串口通信的方法，研究了Spcomm串口通信的关键 技术问题，并通过一个实例给出了Spcomm控件在Delphi7.0串口通信中的应用。
关键词：串口通信；Delphi7.0；Spcomm控件
**** 本文出处：南山古桃(nsgtao)的百度空间：hi.baidu/nsgtao/ ****
1 引言
目前, 随着现代信息技术的发展，计算机串口通信技术已日趋成熟。由于微机性能价格比高、分析处理能力强、处理速度快以及单片机抗干扰能力强、使用灵活等特点，利用PC机作为上位机，单片机作为下位机的主从工作方式在工业控制领域中被广泛采用。
PC机与下位机的通信可以采用高级语言编程实现，如Delphi、VC等。Delphi 是新一代面向对象的可视化开发工具，它具有功能强大、简便易用和代码执行速度快等特点，越来越在构架企业信息系统方面发挥着重要作用。由于Delphi 这些显著特点，利用Delphi开发工业控制系统软件成为越来越多的开发人员的选择，而实现系统监测控制和信息处理的关键是解决PC机与单片机之间的串口 通信问题。
2．Spcomm串口通信组件简介
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用Delphi 实现串口通信，常用的方法有：使用控件，如Mscomm和Spcomm控件等；使用API函数；在Delphi 中调用其它串口通信程序[1]。使用API方法的优点是比较适合于编写较为复杂的低层次通信程序，但缺点是编写串口通信程序较为复杂，需要掌握大量通信知识。Spcomm是Small-Pig Team开发的一个第三方Delphi串口控件[2]，该控件具有丰富的与串口通信密切相关的属性及事件，提供了对串口的各种操作，且编程简单、通用性强、可移植性好。在Delphi软件开发中已经成为一个被广泛应用的串口通信开发控件。
Spcomm共实现了三个类：串口类Tcomm、读线程类TreadThread以及写线程类TwziteThread[1]。Tcomm的某个实 例在方法StartComm中打开串口，并实例化了一个读线程ReadThread和一个写线程WriteThread，它们和主线程之间进行消息的传 递，实现串口通信。
在Delphi7.0中安装Spcomm串口通信控件的方法为：选择Delphi7.0的“Component”菜单，点击“”菜单项，然后在弹出的Into existing package属性页中Unit file name输人框中选择SPCOMM.pas文件，单击两次 “OK”按钮后，就可以将Spcomm控件安装到Delphi7.0的System组件页上。
3 Spcomm控件串口通信的实现
3.1 Spcomm控件的基本属性、方法和事件
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Spcomm串口通信控件的基本属性、方法和事件说明如下：
CommName属性：计算机串口端口号的名字，COM1、COM2……等，在打开串口前，必须填写好此值。
Parity属性：校验位 None、Odd、Even、Mark、Space等。
BaudRate：设定支持串口通信用的波特率9600，4800等，根据实际需要来定，在串口打开后也可更改波特率，实际波特率随之更改。
ByteSize属性：表示一个字节中，使用多少个数据位收发数据，根据具体情况设定5、6、7、8等。
StopBits属性：表示一个字节中，使用停止位的位数，根据具体情况设定1、1.5、2等。
SendDataEmpty属性：布尔属性，为True时表示发送缓存为空，或者发送队列里没有信息；为False时表示表示发送缓存不为空，或者发送队列里有信息。
StartComm方法：用来打开通信串口，开始通信。如果失败，则会导致串行口错误。错误类型大致分为串行口己处于打开状态，所以不能打开串行口，不能创建读写进程，不能建立串行口缓冲区等。
StopComm方法：用来停止通信串行口的所有进程，关闭串口。
WriteCommData(pDataToWrite:PChar;dwSizeofDataToWrite:Word)方法是带有布尔型返回值 的函数，其中参量pszStr-ingToWrite是要写入串行口的字符串，DwSizeaf- DataToWrite是要写入的字符串的长度。该函数通过一个写线程向串行口输出缓冲区发送数据。发送操作将在后台默认执行。如果写线程 PostMessage成功，则返回值是True，若写线程失败，返回值是False。
OnReceiveData(Buffer:Pointer;BufferLength:Word)，其中Buffer是指向输入缓冲区的指针。 BufferLength是从缓冲区收到的数据长度。当输入缓冲区收到数据时，该事件被触发。当输入缓存有数据时将触发该事件，对从串口收到的数据进行处 理。
3.2 Spcomm串口通信的实现
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Spcomm串行通信控件具有多线程的特性，接收和发送数据分别在两个线程内完成，接收线程负责收到数据时触发OnReceiveData事件；用 WriteCommData()函数将待发送的数据写入输出缓冲器，发送线程在后台完成数据发送工作。在接收和发送数据前需要初始化串口，用 StartComm方法打开串口，退出程序时用StopComm方法关闭串口。
实现PC机与单片机之间的数据发送及接收需要以下步骤：
(1)初始化并打开串口
需要选择本次通信使用的串口，确定通信协议，即设置波特率、校验方式、数据位、停止位等属性，打开该串口。示例代码如下：
//初始化并打开串口
Comm1.BaudRate:=9600;//波特率9600bps
Comm1.Parity:=None;//奇偶检验无
Comm1.ByteSize:=8;//数据位8
Comm1.StopBits:=1;//停止位1
Comm1.StartComm; //打开串口
(2)建立握手信号
实现PC机与单片机之间的通信，首先要调通它们之间的握手信号，握手信号可以随意选择某特定字符串, 当PC发出这样一帧数据后，通过接收事件能收到单片机返回的这一帧数据或特定的某字符串，则表示握手成功,系统通信正常。两者之间就可以按照协议相互传输 数据。否则需重新建立握手信号。
(3)发送数据
在编写基于串口的计算机工业测控时，通常需要由PC机向下位机发送命令以控制下位机的行为，同时向下位机发送有关数据。利用Spcomm串口控件向下位机发送数据示例代码如下：
//发送数据和控制字程序
procedure senddata;
var
i:integer; commflg : Boolean;
begin
commflg:=true ;
for i:=1 to 8 do
begin
if not fcomm comml writecommdata(sendbutter,i) then
begin
Commflg=false;
break;
end;
end;
end;
(4) 接收数据
在编写基于串口的计算机工业测控时，通常需要由下位机向PC机发送数据以使PC机了解系统的测试数据或下位机的运行状态，并进而控制下位机的行为。利用Spcomm串口控件接收下位机发送的数据信息的示例代码如下：
//事件驱动方式接收数据程序
procedure TForm1.CommlReceiveData(Sender:Tobject;
Buffer:Pointer; bufferLength:Word);
var
receivedata:array of byte;
begin
sleep(100);//等待100ms，保证接收到所有数据
move(buffef ,receivedata,bufferlength);
//将接收缓存区中的数据转移到数组中
……
end;
(5) 关闭串口
在系统开发中，应注意在不使用串口时应及时关闭串口，释放系统资源，否则可能会影响系统的其它应用。关闭串口的代码如下：
procedure TForm1.FormClose ( Sender;TObj ect:var Action:TCIoseAction );
begin
comml.StopComm ;
end;
4 Spcomm串口通信的关键技术问题
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Spcomm应用的核心在于主线程、读线程和写线程之间的消息传递机制，而通信数据相关信息的传递也是以消息传递的方式进行的。在使用Spcomm进行串口通信编程，除按照说明使用外，还需要特别注意以下两个问题。
首先，Spcomm是通过ReadIntervalTimeout属性的设置，来确定所接收到的数据是否属子同一帧数据，其默认值是100ms,也 就是说，只要任何两个字节到达的时间间隔小于1OOms，都被认为是属于同一帧数据，在与单片机协同工作时，要特别注意这个问题[2]。
另外，Spcomm的默认属性设置是支持软件流控制的，用于流控制的字符是13H(XoffChar)和11H(XonChar)，当单片机以二进 制方式发送数据时，必须要禁用Spcomm对于软件流控制的支持，否则，在数据帧中出现的13H，11H会被Spcomm作为控制字符而加以忽略。
5 结论
实践证明，利用Spcomm串行通信控件在Delphi7.0中开发串口通信程序，具有灵活、方便、高效的特点。本文作者创新点是在认真分析多个基 于计算机串口工控测控系统的基础上，分析了利用Spcomm控件实现PC机与单片机之间串口通信的方法，研究了Spcomm串口通信的关键技术问题。在实 际应用中取得了较好的应用效果，具有一定的实践指导意义。
*
[6] GradyBooch: Object-Oriented Design With Applications.1991
本文出自www.51kaifa/html/jswz/200608/read-6788.htm
版权归作者所有
elphi 是新一代可视化开发工具，它具有功能强大、简便易用和代码执行速度快等特点，是全球公认的快速应用开发工具技术的先驱者，它越来越在构架企业信息系统方面发挥着重要作用。由于Delphi 这些显著特点，许多程序员选择Delphi作为开发工具编制各种应用程序。但是，令人惋惜的是Delphi没有自带串口通讯的控件，在它的帮助文档里也没有提及串口通讯，这就给编制通讯程序的开发人员带来众多麻烦，影响了开发进度，下面就这一技术进行讨论。

  用Delphi 实现串口通讯，常用的几种方法为：使用控件如MSCOMM和SPCOMM，使用API函数或者在Delphi 中调用其它串口通讯程序。利用API编写串口通信程序较为复杂，需要掌握大量通信知识，其优点是可实现的功能更强大，应用面更广泛，更适合于编写较为复杂的低层次通信程序。相比较而言，利用SPComm控件则相对较简单，该控件具有丰富的与串口通信密切相关的属性及事件，提供了对串口的各种操作。

  使用控件这一方法容易掌握，而SPCOMM支持多线程，所以SPCOMM控件的应用更加广泛。结合实例详细介绍SPCOMM的使用。


一．SPCOMM控件的安装

1．选择下拉菜单Component的第二项Install Component 。


图1

  弹出图1所示的窗口,在Unit file name 处填写控件SPCOMM控件所在路径，其它可用默认值，
点击thread技术OK按纽。

2．安装成功后，system控件面板中将出现一个红控件COMM。现在使用COMM控件可以象Delphi自带控件一样使用.。

二．SPCOMM的主要属性，方法和事件

1.属性

CommName：填写COM1,COM2…等串口的名字,在打开串口前，必须填写好此值。

BaudRate:设定波特率9600，4800等，根据实际需要来定，在串口打开后也可更改波特率，实际波特率随之更改。

ParityCheck：奇偶校验。


ByteSize：字节长度_5,_6,_7,_8等，根据实际情况设定。

Parity：奇偶校验位

pBits：停止位

SendDataEmpty：这是一个布尔属性，为true时表示发送缓存为空，或者发送队列里没有信息；为False时表示表示发送缓存不为空，或者发送队列里有信息。

2．方法

  Startcomm过程用于打开串口，当打开失败时通常会报错，错误主要有7种：
⑴串口已经打开 ；
⑵打开串口错误 ；
⑶文件句柄不是通讯句柄；
⑷不能够安装通讯缓存；
⑸不能产生事件 ；
⑹不能产生读进程；
⑺不能产生写进程；

  StopComm过程用于关闭串口，没有返回值。

  函数WriteCommData(pDataToWrite: PChar;dwSizeofDataToWrite:Word ): boolean 用于发送一个字符串到写线程，发送成功返回true,发送失败返回false, 执行此函数将立即得到返回值，发送操作随后执行。函数有两个参数，其中 pdatatowrite是要发送的字符串，dwsizeofdatatowrite 是发送的长度。

3．事件

OnReceiveData : procedure (Sender: TObject;Buffer: Pointer;BufferLength: Word) of object　
  当输入缓存有数据时将触发该事件，在这里可以对从串口收到的数据进行处理。Buffer中是收到的数据，bufferlength是收到的数据长度。

OnReceiveError : procedure(Sender: TObject; EventMask : DWORD)
  当接受数据时出现错误将触发该事件。
三．SPCOMM的使用

  下面，我们结合一个串口通讯的例子来说明SPCOMM的使用。

  为了实现PC与单片机8051之间的通讯，首先要调通它们之间的握手信号，假定它们之间的通讯协议是，PC到8051一帧数据6个字节,8051到PC一帧数据也为6个字节,当PC发出（F0,01,FF,FF,01,F0）后能收到这样一帧（F0,01,FF,FF,01,F0），表示数据通信握手成功，两者之间就可以按照协议相互传输数据。在PC方要发送及接受数据需要以下步骤：

1.创建一个新的工程COMM.DPR，把窗体的NAME属性改为FCOMM，把窗体的标题改为测试通讯，添加控件。

  对COMM1(黑矩形围住的控件)进行属性设计，设波特率4800，校验位无，字节长度_8，停止位_1，串口选择COM1。Memo1中将显示发送和接受的数据。选择File/Save As将新的窗体存储为Comm.pas。

2．编写源代码

变量说明

var

FCOMM: TFCOMM;

Viewstring:string;

i:integer;

rbuf,sbuf:array[1..6] of byte;

打开串口

procedure TFCOMM.FormShow(Sender: TObject);

begin

comm1.StartComm;

end;


关闭串口

procedure TFCOMM.FormClose(Sender: TObject; var Action: TCloseAction);

begin

comm1.StopComm;

end;
发送数据
自定义的发送过程

procedure senddata;

var

i:integer;

commflg:boolean;

begin

viewstring:="";

commflg:=true;

for i:=1 to 6 do

begin


if not fcommm1.writecommdata(@sbuf[i],1) then
begin

commflg:=false;

break;

end;

sleep(2); {发送时字节间的延时}

viewstring:=viewstring+inttohex(sbuf[i],2)+" ";

end;


viewstring:="发送"+viewstring;

1.lines.add(viewstring);

1.lines.add("");

if not commflg then messagedlg("发送失败!",mterror,[mbyes],0);

end;



procedure TFCOMM.Btn_sendClick(Sender: TObject);{发送按钮的点击事件}

begin

sbuf[1]:=byte($f0); {帧头}

sbuf[2]:=byte($01); {命令号}

sbuf[3]:=byte($ff);

sbuf[4]:=byte($ff);

sbuf[5]:=byte($01);

sbuf[6]:=byte($0f); {帧尾}

senddata;{调用发送函数}


end;

接收过程

procedure TFCOMM.Comm1ReceiveData(Sender: TObject; Buffer: Pointer;

BufferLength: Word);

var

i:integer;

begin

viewstring:="";

move(buffer^,pchar(@rbuf^),bufferlength);

for i:=1 to bufferlength do

viewstring:=viewstring+inttohex(rbuf[i],2)+" ";

viewstring:="接受"+viewstring;

memo1.lines.add(viewstring);

memo1.lines.add("");

end;


  如果memo1上显示发送F0 01 FF FF 0F 和 接受F0 01 FF FF F0

这表示串口已正确的发送出数据并正确的接受到数据，串口通讯成功。

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