cSerialPort 高级进阶

📖 目录

流控制详解
超时策略详解
二进制协议处理
虚拟串口与回环测试
动态配置管理
Modbus RTU 实践

流控制详解

流控制用于协调发送方和接收方的速率，防止数据丢失。cSerialConfig 支持五种流控制模式。

流控制类型

模式	常量	说明
无流控制	`fcNone`	不使用流控制
软件流控制	`fcXonXoff`	通过 XON/XOFF 字符控制
硬件流控制 RTS/CTS	`fcRtsCts`	通过 RTS/CTS 信号线控制
硬件流控制 DTR/DSR	`fcDtrDsr`	通过 DTR/DSR 信号线控制
混合流控制	`fcRtsCtsAndXonXoff`	同时使用硬件和软件流控制

软件流控制（XON/XOFF）

发送方在数据过多时收到 XOFF(&H13) 暂停发送，收到 XON(&H11) 恢复发送。

cfg.FlowControl = fcXonXoff
' 可自定义 XON/XOFF 字符
cfg.XonChar = &H11
cfg.XoffChar = &H13

也可手动发送 XON/XOFF：

sp.SendXOff    ' 请求对方暂停发送
sp.SendXOn     ' 请求对方恢复发送

硬件流控制（RTS/CTS）

使用 RTS/CTS 信号线进行硬件握手。发送方检测到 CTS 为高电平时才发送数据。

cfg.FlowControl = fcRtsCts
' 设置 FlowControl 会自动将 RtsControl 设为 rcHandshake

注意：使用硬件流控制后，手动 SetRTS/SetDTR 可能被流控制机制覆盖。

DTR/RTS 控制模式

模式	常量	DTR/RTS 行为
禁用	`dcDisable`/`rcDisable`	信号线保持低电平
启用	`dcEnable`/`rcEnable`	信号线保持高电平
握手	`dcHandshake`/`rcHandshake`	由流控制自动管理
切换	`rcToggle`	仅 RTS，有数据时拉高

超时策略详解

Win32 串口超时由五个参数控制，理解它们的工作机制至关重要。

超时参数

参数	说明
`ReadIntervalTimeout`	两次读取字符间的最大间隔(ms)
`ReadTotalTimeoutMultiplier`	每字节超时系数(ms/字节)
`ReadTotalTimeoutConstant`	读取固定超时(ms)
`WriteTotalTimeoutMultiplier`	写入每字节超时系数
`WriteTotalTimeoutConstant`	写入固定超时(ms)

读取超时计算

总超时 = ReadTotalTimeoutMultiplier × 请求数据量 + ReadTotalTimeoutConstant

三种预设模式

1. 非阻塞读取

Read 立即返回，有数据就读，没数据返回空。

cfg.SetNonBlockingRead
' 等价于：
' ReadIntervalTimeout = MAXDWORD (&HFFFFFFFF)
' ReadTotalTimeoutMultiplier = 0
' ReadTotalTimeoutConstant = 0

2. 阻塞读取

等待直到读取到指定字节数，可能永久阻塞。

cfg.SetBlockingRead
' 等价于：
' ReadIntervalTimeout = 0
' ReadTotalTimeoutMultiplier = 0
' ReadTotalTimeoutConstant = 0

⚠️ 警告：阻塞模式下如果没有数据会永久挂起，建议配合 ReadTotalTimeoutConstant 使用。

3. 带超时读取

指定总超时时间。

cfg.SetReadTimeout 2000    ' 2秒超时
' 等价于：
' ReadIntervalTimeout = 50
' ReadTotalTimeoutMultiplier = 0
' ReadTotalTimeoutConstant = 2000

自定义超时示例

按字节数计算超时，适合已知数据长量的场景：

' 每字节 10ms + 固定 100ms
cfg.ReadIntervalTimeout = 50
cfg.ReadTotalTimeoutMultiplier = 10
cfg.ReadTotalTimeoutConstant = 100
' 读取100字节总超时 = 10×100 + 100 = 1100ms

二进制协议处理

发送二进制帧

' 构建 Modbus RTU 请求帧
Dim frame(7) As Byte
frame(0) = &H01    ' 从站地址
frame(1) = &H03    ' 功能码：读保持寄存器
frame(2) = &H00    ' 起始地址高字节
frame(3) = &H00    ' 起始地址低字节
frame(4) = &H00    ' 寄存器数量高字节
frame(5) = &H0A    ' 寄存器数量低字节
frame(6) = &HC5    ' CRC 低字节
frame(7) = &HCD    ' CRC 高字节

sp.WriteData frame

接收并解析二进制帧

Private Sub m_Port_DataReceived(ByVal BytesCount As Long)
    Dim buf() As Byte
    Dim n As Long
    n = m_Port.ReadData(buf)

    If n < 5 Then Exit Sub    ' Modbus 响应至少5字节

    ' 解析 Modbus 响应
    Dim slaveAddr As Byte
    Dim funcCode As Byte
    slaveAddr = buf(0)
    funcCode = buf(1)

    If funcCode And &H80 Then
        ' 异常响应
        Dim errCode As Byte
        errCode = buf(2)
        Debug.Print "Modbus 异常: " & errCode
    Else
        ' 正常响应
        Dim byteCount As Byte
        byteCount = buf(2)
        Debug.Print "收到 " & byteCount & " 字节数据"
    End If
End Sub

十六进制显示调试

Private Sub m_Port_DataReceived(ByVal BytesCount As Long)
    Dim buf() As Byte
    m_Port.ReadData buf

    Dim hexStr As String
    Dim i As Long
    For i = 0 To UBound(buf)
        hexStr = hexStr & Right$("0" & Hex$(buf(i)), 2) & " "
    Next
    Debug.Print "RX: " & Trim$(hexStr)
End Sub

虚拟串口与回环测试

虚拟串口软件

在没有物理串口的开发环境中，可使用虚拟串口软件创建串口对：

com0com（免费开源）
Virtual Serial Port Driver（商业软件）
VSPD（商业软件）

安装后创建虚拟串口对（如 COM3 ↔ COM4），向 COM3 发送的数据会出现在 COM4 的接收缓冲区。

回环测试代码

Public Sub TestLoopback()
    Dim spTx As New cSerialPort
    Dim spRx As New cSerialPort

    ' 打开虚拟串口对的两个端口
    spTx.PortName = "COM3"
    spRx.PortName = "COM4"

    Dim cfg As New cSerialConfig
    cfg.BaudRate = br9600
    Set spTx.Config = cfg
    Set spRx.Config = cfg.Clone()

    If Not spTx.OpenPort() Then
        Debug.Print "打开 COM3 失败"
        Exit Sub
    End If
    If Not spRx.OpenPort() Then
        Debug.Print "打开 COM4 失败"
        spTx.ClosePort
        Exit Sub
    End If

    ' 清空缓冲区
    spTx.PurgeAll
    spRx.PurgeAll

    ' 发送
    Dim testStr As String
    testStr = "LOOPBACK_TEST_12345"
    spTx.WriteText testStr
    Debug.Print "发送: " & testStr

    ' 等待数据到达
    Dim t As Single
    t = Timer
    Do While spRx.InBufferCount < Len(testStr) And (Timer - t) < 2
        DoEvents
    Loop

    ' 接收
    Dim received As String
    received = spRx.ReadExisting()
    Debug.Print "接收: " & received

    If received = testStr Then
        Debug.Print "[PASS] 回环测试成功"
    Else
        Debug.Print "[FAIL] 回环测试失败"
    End If

    spTx.ClosePort
    spRx.ClosePort
End Sub

动态配置管理

运行时修改配置

sp.OpenPort "COM3"

' 修改波特率
sp.Config.BaudRate = br115200
sp.ApplyConfig          ' 手动应用到已打开端口

' 从端口读取实际配置
sp.RefreshConfig
Debug.Print "实际波特率: " & sp.Config.BaudRate

配置克隆

Dim cfg1 As New cSerialConfig
cfg1.BaudRate = br115200
cfg1.Parity = ptEven

' 克隆配置（互不影响）
Dim cfg2 As cSerialConfig
Set cfg2 = cfg1.Clone()

cfg2.BaudRate = br9600
Debug.Print cfg1.BaudRate   ' 仍为 115200

模式字符串

Dim cfg As New cSerialConfig
cfg.FromModeString "baud=115200 parity=N data=8 stop=1"
Debug.Print cfg.ToModeString()   ' baud=115200 parity=N data=8 stop=1

Modbus RTU 实践

完整的 Modbus RTU 主站请求

Public Function ModbusReadHoldingRegisters( _
    ByVal sp As cSerialPort, _
    ByVal SlaveAddr As Byte, _
    ByVal StartAddr As Integer, _
    ByVal Quantity As Integer) As Byte()

    ' 构建请求帧
    Dim frame(7) As Byte
    frame(0) = SlaveAddr
    frame(1) = &H03    ' 功能码：读保持寄存器
    frame(2) = (StartAddr And &HFF00) \ &H100
    frame(3) = StartAddr And &HFF
    frame(4) = (Quantity And &HFF00) \ &H100
    frame(5) = Quantity And &HFF

    ' 计算 CRC16
    Dim crc As Long
    crc = CalcCRC16(frame, 6)
    frame(6) = crc And &HFF
    frame(7) = (crc And &HFF00) \ &H100

    ' 清空缓冲区并发送
    sp.PurgeAll
    sp.WriteData frame

    ' 等待响应（超时1秒）
    Dim t As Single
    t = Timer
    Do While sp.InBufferCount < 5 And (Timer - t) < 1
        DoEvents
    Loop

    ' 读取响应
    Dim buf() As Byte
    Dim n As Long
    n = sp.ReadData(buf)
    If n >= 5 Then
        ModbusReadHoldingRegisters = buf
    End If
End Function

使用示例

Dim sp As New cSerialPort
sp.PortName = "COM3"
sp.Config.BaudRate = br9600
sp.Config.DataBits = 8
sp.Config.Parity = ptEven      ' Modbus RTU 通常使用偶校验
sp.Config.StopBits = sb1
sp.OpenPort

' 读取从站1的保持寄存器，起始地址0，数量10
Dim response() As Byte
response = ModbusReadHoldingRegisters(sp, 1, 0, 10)

If UBound(response) >= 0 Then
    ' 解析响应数据
    Dim byteCount As Byte
    byteCount = response(2)
    Debug.Print "收到 " & byteCount & " 字节数据"
End If

sp.ClosePort

最后更新: 2026-07-05

链式CURD

AES

Hash

HMAC

cSerialPort 高级进阶

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流控制详解

流控制类型

软件流控制（XON/XOFF）

硬件流控制（RTS/CTS）

DTR/RTS 控制模式

超时策略详解

超时参数

读取超时计算

三种预设模式

1. 非阻塞读取

2. 阻塞读取

3. 带超时读取

自定义超时示例

二进制协议处理

发送二进制帧

接收并解析二进制帧

十六进制显示调试

虚拟串口与回环测试

虚拟串口软件

回环测试代码

动态配置管理

运行时修改配置

配置克隆

模式字符串

Modbus RTU 实践

完整的 Modbus RTU 主站请求

使用示例

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软件流控制（XON/XOFF） ​

硬件流控制（RTS/CTS） ​

DTR/RTS 控制模式 ​

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三种预设模式 ​

1. 非阻塞读取 ​

2. 阻塞读取 ​

3. 带超时读取 ​

自定义超时示例 ​

二进制协议处理 ​

发送二进制帧 ​

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十六进制显示调试 ​

虚拟串口与回环测试 ​

虚拟串口软件 ​

回环测试代码 ​

动态配置管理 ​

运行时修改配置 ​

配置克隆 ​

模式字符串 ​

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使用示例 ​

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软件流控制（XON/XOFF）

硬件流控制（RTS/CTS）

DTR/RTS 控制模式

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三种预设模式

1. 非阻塞读取

2. 阻塞读取

3. 带超时读取

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虚拟串口与回环测试

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配置克隆

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