Интернет-магазин

Просмотр корзины
В корзине:

товаров - 0 шт.



§ 54. С чего начать? Или получение первых результатов от COM порта

Иванов Дмитрий, Декабрь 2006
Статья обновлена 28 Мая 2014

Вот мы и добрались до COM порта. Но с ним все не так просто как с LPT, и его полноценное использование потребует значительно больших усилий. Главной загвоздкой является и его главное преимущество - передача данных в последовательном виде. Если в LPT байт данных передается по 8-ми линиям по биту на каждую, и состояние каждой линии можно было легко посмотреть, то в COM порту байт данных передается бит за битом по одной линии (относительно земли, конечно) и посмотреть что там передается с помощью одних светодиодов не удастся. Для этого нужно специальное устройство - преобразователь потока последовательных данных в парраллельный, т.н. USART (Universal Synchronous/Asynchronous Receiver Transmitter). Например, он есть в составе материнской платы компьютера, снабженного COM портом, в любом более мение серьезном микроконтроллере.


Надеюсь, вы еще пали духом в освоении COM порта. Все не так уж и мрачно. Некоторые результаты можно получить и без USART. Сформулируем задачу, которую реализуем на начальном этапе работы с COM портом:


"Хочу что бы к компьютеру через COM порт подключался светодиод. Запускаю программу. Далаю какое-то действие в этой программе, светодиод загорается, делаю другое - светодиод тухнет."


Задача довольно специфичная (с учетом того, что USART не используется) и является чистой "самопальщиной", но вполне реализуема и работоспособна. Давайте приступим к ее реализации.


1. COM порт

Опять берем системный блок вашего ПК и смотрим в тыловую часть. Примечаем там 9-ти штырьковй разъем - это и есть COM порт. Реально их может быть неколько (до 4-х). На моем ПК установлено два COM порта (см. фото).


2. Удлинитель COM порта

Нам потребуется удлинитель COM порта, но не просто удлинитель, а т.н. нуль-модемный кабель. Как он выглядит? Так как на фото, причем на обох его концах установлен разьем типа "мама". Далее втыкайте его в любой COM порт Вашего ПК и выводите его на рабочее место.


3. Аппаратная часть

С аппаратной частью нам тоже придется "повозиться", в том смысле что она будет сложнее чем с первым устройством для LPT порта. Дело в том что протокол RS-232 по которому идет обмен данными в COM порту, имеет несколько отличное соотношение логическое состояние - напряжение. Если обычно это логический 0 <-> 0 В, логическая 1 <-> +5 В, то в RS-232 это соотношение следующее: логический 0 <-> +12 В, логическая 1 <-> -12 В.

И например, получив -12 В не сразу понятно что с этим напряжением делать. Обычно проводят преобразование уровней RS-232 в ТТЛ (0, 5 В). Самый простой вариант - стабилитроны. Но я предлагаю сделать этот преобразователь на специальной микросхеме. Называется она MAX232.

Микросхема эта дешевая и широко распространенная. Особенных проблем в ее добывании возникнуть не должно. Что она умеет? Она одновременно может преобразовывать два сигнала из RS-232 в ТТЛ и еще два из ТТЛ в RS-232.

Теперь давайте посмотрим, а какие сигналы из COM порта мы можем посмотреть на светодиодах? В действительности, в COM порту есть аж 6 независимых линий, представляющих интерес для разработчика устройств сопряжения. Две из них пока для нас недоступны - линии по передаче последовательных данных. А вот оставшиеся 4 предназначены для управления и индикации процесса передачи данных и мы сможем "передалать" их под свои нужды. Две из них предназначены для управления со стороны внешнего устройства и мы их пока трогать не будем, а вот последние две оставшиеся линии мы сейчас и поиспользуем. Они называются:


  • RTS - Запрос на передачу. Линия взаимодействия, которая показывает, что компьютер готов к приему данных.
  • DTR - Компьютер готов. Линия взаимодействия, которая показывает, что компьютер включен и готов к связи.

Сейчас мы немного передалаем их назначение, и светодиоды, подключенные к ним будут либо тухнуть либо загораться, в зависимости от действий в нашей собственной программе.

Итак, давайте соберем схему, которая позволит нам проводить задуманные действия.

А вот ее практичекая реализация. Я думаю вы меня простите, что я сделал ее в таком стремном макетном варианте, ибо делать плату для такой "высоко продуктивной" схемы не хочется.


4. Программная часть

Тут все попроще. Давайте создадим Windows приложение в Microsoft Visual C++ 6.0 на основе MFC для управления двумя линиями взаимодействия COM порта. Для этого создаем новый проект MFC и указываем ему имя, например, TestCOM. Далее выбираем вариант построения на основе диалога.

Придайте внешний вид окну диалога нашей программы, как на рис. ниже, а именно добавьте четыре кнопки, по две на каждую из линий. Одна из них соответственно необходима для того чтобы "погасить" линию, другая чтобы ее "установить" в еденицу.

Далее, в файле TestCOMDlg.h в описание класса диалога добавьте строчку: HANDLE hFile;.

class CTestCOMDlg : public CDialog
{
// Construction
public:
	CTestCOMDlg(CWnd* pParent = NULL);	// standard constructor	
	HANDLE hFile;

Чтобы наша программа могла упрявлять линиями COM порта, его надо сначала открыть. Напишем код, ответственный за открытие порта при загрузке программы.

hFile = CreateFile("COM2", GENERIC_READ|GENERIC_WRITE, 0, NULL,
	    OPEN_EXISTING, 0,NULL);

if(hFile==INVALID_HANDLE_VALUE)
{
	MessageBox("Не удалось открыть порт!", "Ошибка", MB_ICONERROR);
}
else
{
	MessageBox("Порт успешно открыт", "Ok", MB_OK);
}

С помощью стандарной функции Win API CreateFile() открываем COM-порт COM2. Далее проверяем успешность открытия с выводом информационного сообщения. Вот тут надо сделать важное замечание: COM2 - это в моем компьютере, а на Вашем компьютере Вы могли подключить его к другому COM порту. Соответственно, его имя нужно изменить на то, кокай порт Вы используете. Посмотреть, какие номера портов присутствуют на Вашем компьютере, можно так: Пуск -> Настройка -> Панель управления -> Система -> Оборудование -> Диспетчер устройств -> Порты (COM и LPT).

В итоге, функция CTestCOMDlg::OnInitDialog(), расположенная в файле TestCOMDlg.cpp, класса нашего диалога должна принять вид:

BOOL CTestCOMDlg::OnInitDialog()
{
	CDialog::OnInitDialog();

	// Add "About..." menu item to system menu.

	// IDM_ABOUTBOX must be in the system command range.
	ASSERT((IDM_ABOUTBOX & 0xFFF0) == IDM_ABOUTBOX);
	ASSERT(IDM_ABOUTBOX < 0xF000);

	CMenu* pSysMenu = GetSystemMenu(FALSE);
	if (pSysMenu != NULL)
	{
		CString strAboutMenu;
		strAboutMenu.LoadString(IDS_ABOUTBOX);
		if (!strAboutMenu.IsEmpty())
		{
			pSysMenu->AppendMenu(MF_SEPARATOR);
			pSysMenu->AppendMenu(MF_STRING, IDM_ABOUTBOX, strAboutMenu);
		}
	}

	// Set the icon for this dialog.  The framework does this automatically
	//  when the application's main window is not a dialog
	SetIcon(m_hIcon, TRUE);			// Set big icon
	SetIcon(m_hIcon, FALSE);		// Set small icon
	
	// TODO: Add extra initialization here

	hFile = CreateFile("COM2", GENERIC_READ|GENERIC_WRITE, 0, NULL,
	    OPEN_EXISTING, 0,NULL);

	if(hFile==INVALID_HANDLE_VALUE)
	{
		MessageBox("Не удалось открыть порт!", "Оштбка", MB_ICONERROR);
	}
	else
	{
		MessageBox("Порт успешно открыт", "Ok", MB_OK);
	}
	
	return TRUE;  // return TRUE  unless you set the focus to a control
}

Теперь добавим обработчики кнопок управления линиями. Я дал им соответствующие имена: функция, которая устанавливает еденицу на линии DTR - OnDTR1(), 0 - OnDTR0(). Для линии RTS соответственно аналогичным образом. Напомню, что обработчик создается при двойном щелчке на кнопке. В итоге, эти четыре функции должны принять вид:

void CTestCOMDlg::OnDTR1() 
{
	// TODO: Add your control notification handler code here
	EscapeCommFunction(hFile, 6);
	
}

void CTestCOMDlg::OnDTR0() 
{
	// TODO: Add your control notification handler code here
	EscapeCommFunction(hFile, 5);
	
}

void CTestCOMDlg::OnRTS1() 
{
	// TODO: Add your control notification handler code here
	EscapeCommFunction(hFile, 4);
	
}

void CTestCOMDlg::OnRTS0() 
{
	// TODO: Add your control notification handler code here
	EscapeCommFunction(hFile, 3);
	
}

Поясню немного как они работают. Как видно, внитри себя они содержат вызов одной и той же Win API функции EscapeCommFunction() с двумя параметрами. Первый из них - это хэндл (HANDLE) на открытый порт, второй - специальный код действия, соответствующий необходимому состоянию линии.

Все, комилируем, запускаем. Если все хорошо, должны увидеть сообщение об успешном открытии порта. Далее, нажатием соответствующих кнопок мигаем светодиодами, подключенными к COM порту.



© Иванов Дмитрий
Декабрь 2006
http://www.kernelchip.ru



© KERNELCHIP 2006 - 2017