당연히 이 자료를 올렸다고 생각하고 닷넷을 이용한 시리얼 통신 구현을 알아봤는데요.

찾아보니 올린적이 없네요. 작년 9월에 작성한 문서입니다.

중간에 그림이 한두개 빠졌는데 내용을 이해하시는데 문제가 없기 때문에 생략합니다(-_-;;)

시리얼통신 구현

시리얼 통신 프로그램은 크게 아래와 같은 구조로 이루어져 있습니다.

l  시리얼통신을 위한 포트 생성

l  포트의 초기화

l  읽기쓰레드 서비스루틴 정의

l  읽기쓰레드 생성

l  포트 입출력

l  포트 닫기

물론 딱 이렇게 정형화 되어있는 것은 아니지만 대체로 위와 같은 과정을 통해서 시리얼통신을 할 수 있게 됩니다. 시리얼 통신을 위해 먼저 필요한 함수, 구조체들에 대해서 알아보겠습니다.

함수와 변수 정의

LPTSTR lpszDevName = TEXT("COM1:");                               // 포트이름

int lenEdit;                                                                             // 입력받은문자열의길이

BYTE ReceiveBuffer[MAX_BUFF];                                         // 받은문자열버퍼(바이트)

TCHAR szReceiveBuffer[MAX_BUFF];                                   // 받은문자열(TCHAR)

BYTE SendBuffer[MAX_BUFF];                                             // BYTE형으로변환된입력받은문자열

TCHAR szSendBuffer[MAX_BUFF];                                                    // 입력받은문자열

//프로토타입선언

BOOL PortInitialize (LPTSTR lpszPortName);                         // 포트생성 및 초기화함수

DWORD PortReadThread (void);                                           // 읽기쓰레드 서비스 루틴 정의

void ReadThreadOn(void);                                                    // 읽기쓰레드 생성

void PortWrite (TCHAR *);                                        // 포트쓰기

BOOL PortClose (HANDLE hCommPort);                                // 포트닫기

포트 생성 및 초기화

포트를 생성하고 초기화하는 PortInitialize함수는 포트를 생성하는 CreateFile함수와 포트를 초기화하기 위한 함수와 구조체들로 이루어져 있습니다.

먼저 포트를 생성하기 위한 CreateFile함수를 살펴보겠습니다.

CreateFile (lpszPortName, GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, 0, NULL, OPEN_EXISTING, 0, NULL);

이 함수는 사실 파일을 생성하기 위한 함수이지만 시리얼통신을 위해 포트를 생성할 때도 파일을 생성할때와 동일한 방법으로 사용할 수 있습니다. CreateFile에서 사용되는 파라메터들은 아래와 같습니다.

CreateFile (lpFileName,

dwDesiredAccess,

dwShareMode,

lpSecurityAttributes,

dwCreationDisposition,

dwFlagsAndAttributes,

hTemplateFile );

n  lpFileName : 생성할 객체의 이름. 우리는 LPTSTR lpszDevName 변수에 TEXT(“COM1:”) 로 사용할 컴 포트를 정의해 주었습니다.

n  dwDesiredAccess : 객체에 대한 읽기,쓰기권한. GENERIC READ와 GENERIC WRITE를 주어 일반적인 읽기/쓰기 권한을 부여합니다.

n  dwShareMode : 객체에 대한 공유설정. 0이고 CreateFile이 성공했을 경우 이 핸들이 close될 때까지 다시 open하거나 공유 금지시킵니다. 0으로 설정합니다. 이곳에서 사용할 수 있는 옵션은 아래와 같습니다.

FILE_SHARE_DELETE       객체에 대한 삭제 권한 공유.

FILE_SHARE_READ                        객체에 대한 읽기 권한 공유.

FILE_SHARE_WRITE         객체에 대한 쓰기 권한 공유.

n  lpSecurityAttributes : child프로세스로 핸들을 넘길지에 대한 설정. NULL이면 넘기지 않음.

n  dwCreationDisposition : 객체의 생성옵션. OPEN_EXISTING일 경우 객체가 존재하지 않으면 Fail.

CREATE_ALWAYS            항상 새로 파일을 생성합니다. 만약 파일이 존재합니다면 그 파일을 덮어씌우고새로운 파일을 생성합니다.

CREATE_NEW                  새로운 파일을 생성하지만 만약 같은 이름의 파일이 있습니다면 Fail.

OPEN_ALWAYS               항상 파일을 열지만 파일이 존재하지 않는다면 CREATE_NEW와 같은 기능으로 파일을 생성합니다.

OPEN_EXISTING               파일을 연다. 만약 존재하지 않는 파일이면 Fail.

TRUNCATE_EXISTING      기존 파일의 내용을 0byte로 연다. 만약 파일이 존재하지 않으면 Fail. 반드시 GENERIC_WRITE 권한으로 사용되어야 합니다.

n  dwFlagsAndAttributes : 객체에 대한 속성을 설정하는 파라메터입니다. 시리얼통신에서는 사용되지 않으므로  0으로 설정합니다.

n  hTemplateFile : OPEN_EXISTING이 성공일 경우 이 파라메터는 무시됩니다. 즉 시리얼 통신에서는 이 파라메터를 사용할 일이 없으므로 NULL로 설정합니다.

이렇게 시리얼 포트를 생성한 후에는 통신 속도나 흐름제어(Flow Control)등 통신을 하기위한 여러 설정들을 해 주어야 합니다.

통신 디바이스의 컨트롤 셋팅 구조체

통신 디바이스의 설정을 위해 DCB구조체를 사용하게 됩니다. 이 구조체는 아래와 같이 통신에 필요한 설정들을 위한 여러가지 변수들을 제공하고 있습니다.

DCB PortDCB;                                                         // 시리얼통신장비의컨트롤셋팅구조체

             GetCommState (hPort, &PortDCB);              // 현재 hPort의 설정을 PortDCB로 로딩

             PortDCB.DCBlength = sizeof (DCB);

             PortDCB.BaudRate = 38400;                                     // 통신 속도 설정

PortDCB.fBinary = TRUE;                                          // 바이너리모드, EOF체크 안함

             PortDCB.fParity = FALSE;                                         // 패리티 체크의 사용 여부

             PortDCB.fOutxCtsFlow = FALSE;                               // CTS 출력 흐름제어 사용 여부

             PortDCB.fOutxDsrFlow = FALSE;                               // DSR 출력 흐름제어 사용 여부

             PortDCB.fDtrControl = DTR_CONTROL_ENABLE;       // DTR 흐름제어 형태

             PortDCB.fDsrSensitivity = FALSE;                             // DSR 감도

             PortDCB.fTXContinueOnXoff = TRUE;                        // XOFF continues Tx

             PortDCB.fOutX = FALSE;                                           // XON/XOFF 출력 흐름제어 사용 여부

             PortDCB.fInX = FALSE;                                              // XON/XOFF 입력 흐름제어 사용 여부

             PortDCB.fErrorChar = FALSE;                                   // Disable error replacement

             PortDCB.fNull = FALSE;                                             // Disable null stripping

             PortDCB.fRtsControl = RTS_CONTROL_ENABLE;      // RTS 흐름제어

             PortDCB.fAbortOnError = TRUE;                               // 에러 무시

             PortDCB.ByteSize = 8;                                              // 1바이트의 비트수

             PortDCB.Parity = NOPARITY;                                    // 패리티의 종류

// 0-4까지 각각 no,odd,even,mark,space

             PortDCB.StopBits = ONESTOPBIT;              // 스탑비트수 0,1,2가 각각1,1.5,2를 의미

             if (!SetCommState (hPort, &PortDCB)){return FALSE;} // 설정된 DCB구조체를 hPort에 적용

DCB구조체는 위의 그림에서 주석부분만 살펴보아도 쉽게 의미를 알아볼 수 있도록 되어있습니다. GetCommState를 이용해 현재 hPort의 설정을 DCB구조체로 불러오고 DCB구조체를 재 정의한 후 SetCommState함수를 이용해 hPort에 재정의한 DCB구조체를 적용하는 방식으로 사용합니다.

위 DCB구조체에서 사용하는 흐름제어방식에 대해서 잠깐 살펴보겠습니다.

윈도우에 기본적으로 포함되어있는 하이퍼터미널 프로그램을 이용해서 시리얼통신을 하려고 하면 아래와 같은 설정화면을 만나게 됩니다.

비트/초              1초에 보낼 비트 수. 즉    PortDCB.BaudRate = 38400; 에서 정해주는 BaudRate가 됩니다. 통신을 하는 두 디바이스에서 같은 값을 사용하여야 합니다.

데이터비트         한번에 보낼 비트의 단위.

패리티             패리티는 데이터를 주고받을 때 받은 테이터가 송신도중 문제가 없었는지를 확인하기 위한 도구입니다.

정지비트            비동기식 전송에서 한 문자의 종료를 표시하기 위해 추가되는 비트.

흐름제어          흐름제어는 통신도중 수신자의 버퍼가 넘칠경우 데이터가 손실되는 것을 막기위한 기법입니다. 여러가지 방법이 있지만 X-On/X-Off방식을 많이 사용합니다.

X-온/X-오프 흐름 제어

데이터의 송신속도와 수신속도에 큰 차이가 있거나 데이터 파일이 큰 경우 통신버퍼의 용량이 초과될 수 있는데 X-온/X-오프 흐름제어에서는 데이터의 흐름을 온/오프시켜 버퍼의 초과를 방지하게 됩니다. 또한 이 프로토콜은 디스크 구동 장치에 전송되는 데이터가 디스크에 저장될 때 데이터의 전송 속도가 통신 하드웨어의 처리 능력을 앞지르는 것을 방지하기 위해서도 사용됩니다. 만일 X-온/X-오프 프로토콜이 통신을 하는 양 디바이스간에 잘 이루어져 있습니다면 데이터 전송 속도의 조절을 전적으로 통신 소프트웨어에 의해 제어할 수 있습니다. 통신 수신 버퍼에 저장되는 데이터 양이 버퍼의 용량에 도달하면 소프트웨어는 송신자에 XOFF신호를 보냅니다.(XOFF 문자는 아스키 DC3으로 Ctrl-S와 동일). XOFF를 수신하면 송신자는 데이터의 전송을 일시 중단하고 수신자가 버퍼에 있는 데이터를 처리하도록 해 줍니다. 버퍼가 지정된 저레벨까지 비워지면 수신자는 XON문자(아스키 DC 1(Ctrl-Q))를 송신자에게 보내고 데이터 전송을 재게하게 됩니다. 이 과정은 데이터가 전송되는 동안에 사용자 모르게 수없이 반복됩니다.

             Hardware

RTS/CTS 흐름제어라고 알려져 있으며 TDX/RDX이외의 2개의 라인이 더 사용되므로 시리얼RS232통신에서는 사용되지 않습니다.

통신장치의 타임아웃 구조체

//통신장비의 타임아웃 파라메터 구조체.

COMMTIMEOUTS CommTimeouts;

GetCommTimeouts (hPort, &CommTimeouts);

// COMMTIMEOUTS구조체의설정

CommTimeouts.ReadIntervalTimeout = MAXDWORD;

CommTimeouts.ReadTotalTimeoutMultiplier = 0;

CommTimeouts.ReadTotalTimeoutConstant = 1000;

CommTimeouts.WriteTotalTimeoutMultiplier = 0;

CommTimeouts.WriteTotalTimeoutConstant = 1000;

if (!SetCommTimeouts (hPort, &CommTimeouts)){CloseHandle(hPort);return FALSE;}

ReadIntervalTimeout

통신중의 두 바이트 도착간의 최대 허용지연시간. 밀리세컨드단위. ReadFile동작중, 첫번째 바이트가 수신된 후 타이머가 작동을 시작합니다. 만약 다음 두 바이트의 도착이 ReadIntervalTimeout을 넘어가면 ReadFile은 종료되고 버퍼에 쌓인 데이터가 리턴됩니다. 0으로 설정된 경우 time-out인터벌을 사용하지 않음을 의미합니다.

ReadTotalTimeoutConstant와 ReadTotalTimeoutMultiplier가  0이고 MAXWORD값이면 수신한 데이터는 이미 수신된 bytes와 함께 즉시 리턴됩니다.

ReadTotalTimeoutMultiplier

수신동작중 타임아웃 시간을 계산하기 위한 멤버변수. 밀리세컨드단위. 각각의 읽기동작에서 이 값은 읽혀질 byte수와 곱해지게 됩니다.

ReadTotalTimeoutConstant

읽기동작중 타임아웃 시간을 계산하기 위한 상수. 밀리세컨드 단위. 각각의 읽기 동작중 이 값은 ReadTotalTimeoutMultiplier와 수신요청된 바이트수의 곱에 더해지게 됩니다

WriteTotalTimeoutMultiplier

쓰기 동작 중 타임아웃 시간을 계산하기 위한 멤버변수. 밀리세컨드 단위. 각각의 쓰기 동작중 이 값은 쓰여질 바이트 수에 곱해지게 됩니다.

WriteTotalTimeoutConstant

쓰기 동작 중 타임아웃 시간을 계산하기 위한 상수. 밀리세컨드 단위. 각각의 쓰기동작중 이 값은 WirteTotalTimeoutMultiplier와 쓰여질 바이트수의 곱에 더해지게 됩니다.

※MAXDWORD는 0xffffffff로 winnt.h에 정의되어 있음

그 외의 포트 설정

// 지정된통신장비의통신파라메터초기화

SetupComm(hPort, 32768, 32768);

//통신장비에서모니터되야할이벤트셋정의

SetCommMask (hPort, EV_RXCHAR | EV_ERR);

//지정된통신리소스의output이나input버퍼의케릭터들을모두제거합니다. 진행중인읽기,쓰기작업도제거합니다.

PurgeComm( hPort, PURGE_TXABORT | PURGE_TXCLEAR | PURGE_RXABORT | PURGE_RXCLEAR);

SetupComm(hPort, 32768, 32768)

SetupComm은 지정된 통신장비의 입출력 버퍼사이즈를 설정하는 함수입니다. 파라메터는 바이트 단위이며 32 x 1024 = 32768 즉 32KB를 입출력 버퍼사이즈로 설정합니다.

n  hFile                  [in] CreateFile에 의해 리턴된 통신디바이스의 핸들.

n  dwInQueue       [in] 권장되는 디바이스 내부의 입력버퍼 바이트수.

n  dwOutQueue    [in] 권장되는 디바이스 내부의 출력버퍼 바이트수.

SetCommMask (hPort, EV_RXCHAR | EV_ERR)

SetCommMask는 통신장비에서 모니터 되야할 이벤트셋을 정의하는 함수입니다.

n  EV_RXCHAR(0x0001)                   케릭터를 받아서 input버퍼에 위치시킴

n                          EV_ERR(0x0080)                          라인상태에 문제가 발생했을 경우 이벤트 발생. CM_FRAME, CE_OVERRUN, CE_RXPARITY가 라인상태 이상에 해당됨

PurgeComm( hPort, PURGE_TXABORT | PURGE_TXCLEAR | PURGE_RXABORT | PURGE_RXCLEAR)

이 함수는 첫번째 파라메터에서 지정된 통신 리소스의 output이나 input버퍼의 케릭터들을 모두 제거하는 함수입니다. 현재 진행중인 작업까지 전부 제거할 수 있습니다.

n  PURGE_RXABORT        0x0002                모든 읽기 작업과 리턴값을 제거

n  PURGE_RXCLEAR         0x0008                입력버퍼 클리어.

n  PURGE_TXABORT        0x0001                모든 쓰기 작업과 리턴값을 제거

n  PURGE_TXCLEAR       0x0004                출력버퍼 클리어.

여기까지 COM1 포트를 오픈하고 통신을 위한 설정 및 초기화를 해 보았습니다. 이제부터 실제로 데이터를 송신하고 수신하는 작업들을 알아보겠습니다.
시리얼포트에 쓰기(송신)

시리얼 포트에 쓰기(송신)작업을 위해 PortWrite라는 함수를 만들어 보았습니다.

void PortWrite (TCHAR * Data)

{

DWORD              dwWritten;

             wcstombs((char *)SendBuffer, Data, MAX_BUFF);

             WriteFile(hPort, SendBuffer, strlen((char*)SendBuffer), &dwWritten, NULL);//포트로전송

SetWindowText(hEdit, TEXT(""));                                                                      //hEdit 비우기

}

CE에서는 유니코드만을 사용하기 때문에 유니코드<->MBCS에 대한 변환을 고려할 필요가 없지만 이 프로그램에서는 시리얼을 통해 통신하는 상대 프로그램이 유니코드(WBCS:WideByteCharacterSet)가 아닌 MBCS(MultiByteCharacterSet)을 사용합니다고 보고 보내야할 데이터를 wcstombs함수를 이용해 변환해 주었습니다. 일반적으로 사용하는 문자세트(Character Set)에 대해서는 이 문서의 가장 뒤쪽에 첨부해 두었습니다.

실질적으로 포트로 데이터를 내보낼 때 사용하는 함수인 WriteFile함수를 살펴보도록 하겠습니다. 함수에 대한 정의와 파라메터들은 아래와 같습니다.

BOOL WriteFile(

  HANDLE hFile,

  LPCVOID lpBuffer,

  DWORD nNumberOfBytesToWrite,

  LPDWORD lpNumberOfBytesWritten,

  LPOVERLAPPED lpOverlapped

);

n  hFile                               [in] 쓸 포트에 대한 핸들

n  lpBuffer                                       [in] 쓸 데이터에 대한 포인터

n  nNumberOfBytesToWrite          [in] 쓸 데이터의 바이트 수

n  lpNumberOfBytesWritten          [out] WriteFile에 의해 실제 쓰여진 바이트 수

n  lpOverlapped                [in] CE에서 지원하지 않는 파라메터. NULL로 설정.

COM1 포트에 대한 핸들인 hPort와 송신할 데이터에 대한 포인터, 쓸 데이터의 바이트수만 정확하게 지정해 준다면 별 문제없이 송신작업을 할 수 있습니다.

읽기쓰레드 서비스루틴 정의

실제 CreateThread에 의해 생성될 쓰레드가 수행하게된 서비스 루틴 PortReadThread(void)에 대한 정의입니다.

DWORD PortReadThread (void)

{

             DWORD dwCommModemStatus, dwErrorFlags;

             DWORD dwRead;                                                                               // 읽은바이트수.

             COMSTAT comstat;                                                               // 통신장치에대한정보.

             BOOL bThread = TRUE;

             if (! SetCommMask( hPort, EV_RXCHAR))    bThread = FALSE;

             while (hPort != INVALID_HANDLE_VALUE)

             {

                          // 특정장비에서이벤트가일어나는것을기다림.

                          WaitCommEvent (hPort, &dwCommModemStatus, 0);

                          if (dwCommModemStatus & EV_RXCHAR)                // EV_RXCHAR이벤트발생시

                          {

                          // 통신 에러에대한 정보를 저장하고 현재 통신장비의 상태를 보고함.

                          // 이 함수는 통신에러가 발생했을 때 작동하며

// 에러플래그를 초기화하고 입/출력을 활성화시킴.

                          ClearCommError(hPort, &dwErrorFlags, &comstat);

// 읽은문자열 ReceiveBuffer로 MAX_BUFF만큼 읽어오고

// 실제 읽어들인 바이트 수를 dwRead에저장.

                           if(ReadFile (hPort, ReceiveBuffer, MAX_BUFF, &dwRead, 0))

                          }

             }

hReadThread = (HANDLE)0;

return -1;

}