异步方式串口收发数据

以下是一个简单的win32串口异步通信程序，该程序使用了Windows API中的CreateIoCompletionPort、CreateFile、SetCommTimeouts、SetCommState、WriteFile和ReadFileEx等函数来进行串口通信。相较于同步通信，异步通信更加灵活高效。

#include <windows.h>
#include <stdio.h>

// 定义串口句柄和IO完成端口句柄
HANDLE hSerial;
HANDLE hIOCP;

// 定义OVERLAPPED结构体
OVERLAPPED overlappedRead;
OVERLAPPED overlappedWrite;

// 定义接收缓冲区和读取缓冲区的大小
char readBuffer[1024];
char writeBuffer[] = "Hello";

// ASCII转换函数
void asciiToHex(char* in, char* out, int length)
{
    for (int i = 0; i < length; ++i)
    {
        out[i] = in[i] & 0x0F;
        out[i] += (out[i] < 10 ? '0' : 'A' - 10);
    }
}

// 串口接收完成回调函数
VOID CALLBACK readCompletionRoutine(DWORD dwErrorCode, DWORD dwNumberOfBytesTransfered, LPOVERLAPPED lpOverlapped)
{
    // 指向OVERLAPPED结构体
    OVERLAPPED* overlapped = (OVERLAPPED*)lpOverlapped;

    // 读取串口数据
    if (dwNumberOfBytesTransfered > 0)
    {
        // 将数据转换成十六进制字符串
        char hexBuffer[1024];
        asciiToHex(readBuffer, hexBuffer, dwNumberOfBytesTransfered);

        // 打印收到的数据
        printf("Received data: %s\n", hexBuffer);
    }

    // 继续读取串口数据
    ReadFileEx(hSerial, readBuffer, sizeof(readBuffer), &overlappedRead, readCompletionRoutine);
}

int main()
{
    // 创建IO完成端口
    hIOCP = CreateIoCompletionPort(INVALID_HANDLE_VALUE, NULL, 0, 0);

    // 打开串口
    hSerial = CreateFile("COM1", GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, 0, NULL, OPEN_EXISTING, FILE_FLAG_OVERLAPPED, NULL);

    if (hSerial == INVALID_HANDLE_VALUE)
    {
        printf("Failed to open serial port!\n");
        return 1;
    }

    // 将串口绑定到IO完成端口
    CreateIoCompletionPort(hSerial, hIOCP, (DWORD_PTR)hSerial, 0);

    // 配置串口参数
    DCB serialParams = { 0 };
    serialParams.DCBlength = sizeof(serialParams);
    GetCommState(hSerial, &serialParams);
    serialParams.BaudRate = CBR_115200;
    serialParams.ByteSize = 8;
    serialParams.Parity = NOPARITY;
    serialParams.StopBits = TWOSTOPBITS;
    SetCommState(hSerial, &serialParams);

    // 配置串口超时时间
    COMMTIMEOUTS timeouts = { 0 };
    timeouts.ReadIntervalTimeout = 50;
    timeouts.ReadTotalTimeoutConstant = 50;
    timeouts.ReadTotalTimeoutMultiplier = 10;
    SetCommTimeouts(hSerial, &timeouts);

    // 配置异步读取
    memset(&overlappedRead, 0, sizeof(overlappedRead));
    overlappedRead.hEvent = CreateEvent(NULL, TRUE, FALSE, NULL);
    ReadFileEx(hSerial, readBuffer, sizeof(readBuffer), &overlappedRead, readCompletionRoutine);

    // 定时发送5个字符
    while (true)
    {
        // 发送数据到串口
        if (WriteFileEx(hSerial, writeBuffer, sizeof(writeBuffer) - 1, &overlappedWrite, NULL))
        {
            // 打印发送的数据
            printf("Sent data: %s\n", writeBuffer);
        }

        // 暂停1秒钟
        Sleep(1000);
    }

    return 0;
}

上面的代码实现了一个简单的串口异步通信程序，主线程在每个1秒钟定时发送5个字符到串口，接收线程使用了异步读取方式，使用IO完成端口来通知程序串口接收数据完成，并且在回调函数中进行数据处理。异步通信的优点是可以利用操作系统

的资源进行处理，不占用太多CPU资源，能够提高程序的效率和稳定性。需要注意的是，在程序中使用异步通信时，需要使用OVERLAPPED结构体来传递异步操作参数，同时需要使用IOCMP完成端口来管理异步操作和回调函数。回调函数一般都需要在主线程中进行数据处理，因为回调函数是在IOCP线程池中的线程中被调用的，不建议在该线程中直接进行数据处理操作，以免影响程序的响应速度，所以需要在主线程中进行数据处理。