關鍵詞：Windows CE 串行通信 GPS
1 Windows CE簡介
Windows CE是一種小型的、基于ROM的、具有Win32子集API的操作系統(tǒng)。它的優(yōu)勢在于小尺寸、Win32 API子集和對多平臺的支持能力。在Windows CE下編程需要注意的是，Windows CE設備的資源很少，存儲器、顯示器都很小，接口也比較少，而且根據(jù)實際情況變化很大。另外，Windows CE只支持Unicode，這在編程中要格外注意。在Windows CE中，除了一些基本的Windows通用控件以外，還有一些專門設計的控件，比如CommandBar。Windows CE體積雖小，但是它的功能并不少，內存管理、文件操作、多線程、網絡功能等等它都支持，可以說是麻雀雖小，五臟俱全。
2 Windows CE下的串行通信
串行端口在Windows CE下屬于流接口設備，它是串行設備接口的常規(guī)I/O驅動程序調用和與通信相關的具體函數(shù)的結合。串行設備被視為用于打開、關閉、讀寫串行端口的常規(guī)、可安裝的流設備。Windows CE的通信函數(shù)和其它大多數(shù)Windows的通信函數(shù)相同。特別要注意的是，Windows CE不支持直接對串行端口的寄存器進行編程。常用的串行端口函數(shù)介紹如下：
（1）打開和關閉串行端口
CreateFile函數(shù)用于打開串行口。
hPort=CreateFile(TEXT(“COM1：”)，GENERIC_READ|GENERIC_WRITE，0，NULL，OPEN_EXISTING，0，NULL)。注意COM1后要有一個冒號。最后一個參數(shù)dwFlagsAndAttributes必須為0，因為Windows CE只支持非重疊I/O。第3個參數(shù)dwShareMode也必須為0，通信端口不能像文件一樣被共享。這個函數(shù)的返回值是已打開的串行端口的句柄或者是INVALID_HANDLE_VALUE。
關閉串行口可以調用CloseHandle(hPort)。
（2）配置串行端口
配置串行口主要是用DCB結構配置端口設置，包括波特率、停止位、數(shù)據(jù)位長度、校驗位、流量控制等等，還有配置超時值。
首先打開串行端口，用GetCommState函數(shù)獲得當前打開串口配置，然后根據(jù)需要修改DCB成員，最后用SetCommState函數(shù)設置新的串口配置。
DCB PortDCB; //創(chuàng)建DCB變量
Port.DCB.DCBlength=sizeof(DCB)；
GetCommState(hPort,&PortDCB)； //獲取當前串口配置修改DCB成員
PortDCB.BaudRate=9600; //波特率
PortDCB.Parity=NOPARITY; //校驗位
PortDCB.StopBits=ONESTOPBIT； //停止位
PortDCB.ByteSize=8；
.
.
.
SetCommState(hPort,&PortDCB)； //設置新的串口配置
對串行端口來說，必須配置超時值，否則程序可能陷入到一個循環(huán)來等待來自串口的字符。這對采用Windows CE的設備來說，將大大減少設備電池的使用時間，所以超時值是需要配置的。另外一種解決辦法就是采用多線程。多線程將在下一部分講述。
通常，配置超時值和配置串口類似。首先用GetCommTimeouts函數(shù)獲得當前串口的超時值。然后可以修改COMMTIMEOUT成員，最后用SetCommTimeouts函數(shù)設定超時值。
COMMTIMEOUTS CommTimeouts； //定義COMMTIMEOUTS結構
GetCommTimeouts(hPort,&CommTimeouts)； //獲得當前的超時值
//修改COMMTIMEOUT成員
CommTimeouts.ReadIntervalTimeout=MAXDWORD;
CommTimeouts.ReadTotalTimeoutMultiplier=0;
CommTimeouts.ReadTotalTimeoutConstant=0；
CommTimeouts.WriteTotalTimeoutConstant=1000；
CommTimeouts.WriteTotalTimeoutMultiplier=10；
SetCommTimeouts(hPort,&CommTimeouts)； //設定超時值
（3）讀寫串行端口
用ReadFile和WriteFile函數(shù)讀寫串行口。
int rc;
DWORD cBytes;
BYTE ch;
Rc=ReadFile(hPort,&ch,1,&cBytes,NULL);
其中第一個參數(shù)是串口句柄，第2個參數(shù)是讀回的字符，第3個參數(shù)是要讀取的字符數(shù)量，第4個參數(shù)返回實際讀取到的字符數(shù)量。
Int rc；
DWORD cBytes；
BYTE ch=TEXT(“a”)；
Rc=WriteFile(hPort,&ch,1,&cBytes,NULL)；
其中第一個參數(shù)是串口句柄，第2個參數(shù)是要寫入的字符，第3個參數(shù)是要寫入的字符數(shù)量，第4個參數(shù)返回字符寫入的字符數(shù)量。
需要注意的是Windows CE不支持重疊I/O，所以如果在主線程進行大量讀寫串口操作時，有可能使整個程序陷入緩慢的串口等待中去，因此一般都采用多線程來進行讀寫串口操作。
（4）通信事件
在Windows CE編程中，除了可以采用單獨的線程來處理讀寫串口操作外，還可以采用利用通信事件的方法。通信事件就是當發(fā)生重要事件時，Windows CE向應用程序發(fā)送的通知。利用WaitCommEvent函數(shù)阻塞線程，直到特定的事件發(fā)生。一般的使用方法是：先用SetCommEvent函數(shù)指定要查找的一個或多個事件，然后，調用WaitCommEvent函數(shù)，并指定導致這個函數(shù)返回的事件。當WaitCommEvent函數(shù)返回后，循環(huán)調用ReadFile函數(shù)，讀回所有接收到的字符。最后再次調用SetCommEvent函數(shù)，指定下次要查找的事件。
3 Windows CE下的多線程
Windows CE是一個完全的多任務、多線程的操作系統(tǒng)。Windows CE同時最多可以運行32個進程。每個進程有一個主線程，而且可以有多個附加線程。附加線程的多少僅受可用內存和線程堆棧的進程地址空間的限制。
Windows CE是以搶先方式調度線程的。線程以時間片為單位來運行，通常是25ms。線程擁有優(yōu)先級，所有高優(yōu)先級的線程都將在低優(yōu)先級的線程之前運行。在可以調度被設定為特定優(yōu)先級的線程之前，所有擁有高優(yōu)先級的線程都必須被阻塞。同等優(yōu)先級的線程以循環(huán)方式來調度。如果高優(yōu)先級的線程停止阻塞，而低優(yōu)先級的線程目前正在運行，則低優(yōu)先級的線程會立刻被掛起，同時去調度高優(yōu)先級的線程。低優(yōu)先級的線程永遠不會搶占高優(yōu)先級的線程，當然也有例外：一種是線程具有優(yōu)先級THREAD_PRIORITY_TIME_CRITICAL，它永遠不會被搶占；另一種就是低優(yōu)先級的線程擁有高優(yōu)先級的線程正在等待的資源，出現(xiàn)優(yōu)先級倒置。在Windows CE中，線程可以有8種優(yōu)先級。
下面是一個創(chuàng)建線程和線程函數(shù)的例子：
HANDLE hThread;
DWORD dwThreadID=0;
Int nParameter=5;
HThread=CreateThread(NULL,0,Thread,nParameter,0,&dwThreadID)； //創(chuàng)建線程
CloseHandle(hThread); //關閉線程
//線程函數(shù)
DWORD WINAPI Thread (PVOID pArg)
{
int nParam=(int)pArg;
.
.
.
return 0x15;
}
CreateThread函數(shù)在許多參數(shù)在Windows CE下都不支持，所以被設為NULL或0。第3個參數(shù)指向線程函數(shù)的開始，第4個參數(shù)是CreateThread函數(shù)傳到線程函數(shù)的唯一參數(shù)。CreateThread函數(shù)返回線程句柄，當這個句柄不需要時，調用CloseHandle函數(shù)關閉它。線程函數(shù)在被終止之前一直運行，調用ExitThread函數(shù)可終止線程的執(zhí)行。
對于在系統(tǒng)中運行的多個線程，需要協(xié)調它們的活動，也就是實現(xiàn)同步。在Windows CE中，采用的方法是使用同步對象。一個線程等待一個同步對象，當用信號通知該對象時，解除阻塞正在等待的線程并調度該線程。同步對象包括事件和互斥體。在這里我們只介紹事件。
事件對象就是一種有兩種狀態(tài)——有信號和元信號的同步對象。事件被創(chuàng)建后自動被置為信號狀態(tài)。事件可以被命名，從而被不同進程共享。采用下面的函數(shù)創(chuàng)建事件：
HANDLE CreateEvent(LPSECURITY_ATTRIBUTES lpEventAttributes,BOOL bManualReset,BOOL bInitialState,LPTSTR lpName)；
函數(shù)的第1個參數(shù)應為0，第2個參數(shù)表示事件成為有信號后應該人工重置或自動重置為無信號狀態(tài)，第3個參數(shù)表示創(chuàng)建時事件是有信號還是無信號狀態(tài)，最后一個參數(shù)指向事件名。被命名的事件可以被進程共享，否則就設為NULL。創(chuàng)建事件后，就可以采用SetEvent函數(shù)或者是PulseEvent函數(shù)用信號通知該事件。
SetEvent函數(shù)是自動重置事件，只釋放一個線程來運行；PulseEvent函數(shù)是人工重置事件，釋放所有等待那個事件的線程。最后可以用CloseHandle函數(shù)破壞事件對象。
事件的用法通常是，線程使用了下列函數(shù)中的一個來等待事件：WaitForSingleObject、WaitForMultipleObjects、MsgWaitForMultipleObjects或MsgWaitForMultipleObjectsEx。當線程被這些函數(shù)的其中一個阻塞時，線程只消耗少量的電能和CPU處理能力。需要注意的是：應用程序的主線程不能被WaitForSingleObject或WaitForMultipleObjects阻塞，否則主線程無法處理消息循環(huán)。通常的做法是采用多線程，主線程處理消息循環(huán)，附加線程處理需要在事件上阻塞的共享資源。
4 實際應用
在車載定位系統(tǒng)中，導般計算機需要接受多種傳感器的數(shù)據(jù)輸入，其中最常用到的就是GPS數(shù)據(jù)。通常GPS接收機的通信方式是串行RS232接口，所以導航程序的GPS模塊的功能就是接收從串口收到的數(shù)據(jù)，然后進行處理。
程序采用多線程，主線程負責消息處理，另外還有讀寫兩個附加線程，使用一個事件觸發(fā)。讀線程負責從串口讀回GPS數(shù)據(jù)，寫線程由事件觸發(fā)。在網絡補充版（http://www.dpj.com.cn）中給出GPS數(shù)據(jù)接收程序的代碼。
在程序初始化時創(chuàng)建事件，創(chuàng)建寫線程并把它阻塞。寫線程等待事件觸發(fā)。按下“打開串口”按鈕后打開串口，創(chuàng)建讀線程，讀回GPS數(shù)據(jù)，進行處理；按下“發(fā)送”按鈕后設置事件狀態(tài)，解除阻塞寫線程，發(fā)送數(shù)據(jù)。
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