基于Windows CE的通信技术研究

2011年12月26日11:00:17 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

　　摘要：讨论Windows CE所支持的两种基本通信技术，即串行通信和网络通信，并通过Win32 API描述了基于Windows CE的平台如何建立各种串行连接和网络连接。对于各种连接实现途径，指出其与桌面计算机的区别。

　　1 Windows CE通信简介

　　Windows CE是一个面向移动计算和嵌入式应用的操作系统，其突出的优点是模块化、可定制、完备性、实时性、通信功能强大和基于Win32应用程序编程接口。目前，随着运行于Windows CE平台的手持电脑（HPC）、掌上电脑（PPC）、个人数字助理（PDA）的逐渐普及，许多谙熟Windows桌面平台的Win32开发者开始转向为这些数据终端和移动设备开发应用软件。尽管Windows CE平台上的应用软件也基于应用编程接口API，但Wndows CE API与Win32 API是有明显区别的，前者只是后者的一个子集，而且，为了满足不同设备的硬件功能，Windows CE API还进行了许多特殊扩展。在这些扩展中较为人所关注的是Windows CE平台上各种通信功能的实现方法。

　　Windows CE对通信的支持是十分灵活的，可完成的通信任务包括：从网络或台式机下载文件；基于Windows CE的设备之间的信息交换；发送和接收电子邮件；向服务器发送数据；浏览Internet；阅读条形码等。为了实现这些不同的通信要求，Windows CE能支持多种通信硬件，如串行电缆、红外线收发器，无线收发器、调制解调器和条形码阅读器等。针对这些硬件，Windows CE支持两种基本的通信技术：串行通信和网络通信。

　　2 Windows CE中的串行通信

　　串行通信要求收、发双方有直接的点对点的连接。通过串行电缆或红外线收发器（即IR收发器）均可实现这种通信方式。从软件的观点来看，各种串行通信设备都是用COM端口名来标识的（如COMl、COM2等）。在Windows CE 2.x中，COM端口被存贮在注册表的\HKEY_LOCAL_MACHINE\Drivers主键下，如果系统中已经安装了某种串行设备，则可以通过注册表的\HKEY_LOCAL_MACHINE\Active主键来查看。基于COM端口的串行通信与文件的读、写所使用的API函数是相同的。

　　与桌面平台情况不同的是，当使用IR收发器时，Windows CE支持两种红外串行通信途径。一种途径是将IR收发器当作串行电缆对待，称为raw IR方式。“raw”的含义是指传送的数据未经任何方式的加工处理，收、发双方的应用程序负责冲突检测和其它潜在问题的处理。分配给raw IR的COM口由原始设备制造商（OEM）确定且列于注册表中。特别需要引起注意的是必须通过EscapeCommfunction函数将该串口设置为IR模式（SETIR），而不是普通串行模式（CLRID）。另一种途径是源于一种IrDA网络协议的简化串行通信方式，称为IrComm方式。它允许应用程序采用与raw IR方式完全相同的方法去使用IrDA网络协议。从编程者的观点来看，raw IR与IrComm两种方式较主要的区别在于它们有不同的COM端口的分配。此外，对于IrComm，也不必调用EscapeCommFunction函数来指明相应串口为IR模式。无论是采用串行电缆的普通连接方式，还是采用红外线收发器的raw IR或IrComm方式，在Windows CE的应用程序中实现串行通信的步骤均可描述如下：

　　1）通过注册表确定需要打开的COM端口；

　　2）调用CreateFile，用lpFileName设置COM端口名（如COMl）；

　　HANDLE CreateFile （LPCTSTR lpFileName，DWORD dwDesiredAccess ）；

　　lpFileName为COM端口名指针，dwDesiredAccess为访问（读、写）模式。

　　3）如果是raw IR方式，调用EscapeCommFunction，设置COM端口为IR模式；

　　BOOL EscapeCommFunction（HANDLE hFile，DWORD dwFunc）；

　　hFile为通信设备句柄，该句柄由CreateFile返回，dwFunc取值SETIR，即串口为IR模式。

　　4）调用SetCommTimeouts，设置通信暂停时间参数；

　　BOOL SetCommTimeouts （HANDLE hFile，LPCOMMTIMEOUTS lpCommTimeouts）；

　　其中，lpCommTimeouts为用来设置时间参数的结构指针变量。

　　5）调用ReadFile和WriteFile发送和接收数据；

　　BOOL ReadFile（HANDLE hFile，LPVOID lpBuffer，DWORD nNumberOfBytesToRead）；

　　BOOL WriteFile（HANDLE hFile，LPCVOID lpBuffer，DWORD nNumberOfBytesToWrite）；

　　其中，hFile为读/写文件句柄，lpBuffer为读/写数据缓冲区指针，nNmnberOfBytesToRead为读/写数据字节数。

　　6）调用CloseHandle，关闭串口。

　　BOOL CloseHandle（HANDLE hObject）；

　　上述步骤除第3步外，对三种串行通信方式都是相同的。

　　3 Windows CE中的网络通信

　　Windows CE的网络通信基于一个按层组织的网络堆栈（network stack），如图1所示。

　　网络堆栈实际上是Windows CE的一个组件，它负责对网络中的数据传输进行处理，将来自于应用程序的数据分解成若干小段，并为每小段加上相关地址和段的分割信息，组成可以存贮转发的信息包（packets），信息包中的地址确保数据达到较终的目的端点。访问网络堆栈有如下三种方式：第一种是Winsock（端口套接字）方式。这是一个中间层的传输接口协议，WinSock负责对建立的信息包的所有头信息细节进行处理，但可以不管其数据格式。Windows CE的网络通信都直接或间接地使用Winsock。采用IrDA协议实现基于红外线套接字（Irsock）的客户/服务器网络通信是Windows CE平台的一个特色。第二种为WinInet API方式。WinInet API是微软公司基于Win32平台的互联网函数接口。Windows CE的WinInet API对其进行了某些限制或扩展，它提供的高级数据协议除了常见的超文本传输协议（HTTP）和文件传输协议（FTP）外，还提供了对Internet密码协议SST和PCT的支持。API方式避免了直接使用WinSock访问网络的操作，简化了网络编程。第三种为CIFS重定位器方式。Windows CE通过对远程访问服务（RAS）客户的支持，允许基于Windows CE的设备与远程主机建立连接。这里针对Windows CE较常用的几种高层协议，讨论其网络通信实现方法。