Windows CE操作系統是微軟公司針對嵌入式系統的特點如內存容量小、運行速度低、實時性要求高等，而設計出的一種緊湊、高效、模塊化的嵌入式實時操作系統。 Windows CE可以提供桌面Windows絕大多數系統服務與功能，同時又保持系統體積很小的特點并可以支持應用程序的實時應用。它還支持數據庫、 COM（Component Object Model）、Internet等功能的開發(fā)，可以使用標準的Windows控件來完成界面設計。支持眾多的標準設備接口，并能夠移植到多種嵌入式CPU 架構中。選擇Windows CE作為嵌入式產品的操作系統較之現有嵌入式系統中軟件結構上多采用DOS系統或者無操作系統而言，可以極大的提升了產品的功能，增加用戶界面的美觀程度，并大大減少了程序開發(fā)的工作量?；谏鲜鰞?yōu)點在數控切紙機控制系統設計中可以把Windows CE的設備與PLC相結合使用，構成上下位機系統。如圖1所示，上位機由PC104構成，通過在PC104上移植Windows CE系統使其成為Windows CE設備，這樣就可以充分利用Windows CE強大的系統功能來完成控制系統中的控制功能程序開發(fā)和用戶界面設計。下位機通過使用PLC來完成的各種電氣控制功能。上下位機之間通過通信的方式來實現控制信息和機器狀態(tài)信息的交換。高速、實時、穩(wěn)定的通信是保證系統穩(wěn)定運行、工作可靠的關鍵，在結合PLC的特點基礎之上，具有普遍性高、編程簡單、實時性好等特點的串行通信是上下位機通信形式的一種理想選擇方案。下面就Windows CE下如何與PLC實現串行通信的這一問題進行詳細的分析。

圖1 上下位機系統結構

1 WINDOWS CE下實現串行通信的特點

Windows CE的設計目標就是為了滿足嵌入式系統和移動設備的使用需要，所以其系統本身的通信功能比較強大。市場上主流的Windows CE的5.0版本主要提供了三種主要的通信形式：串行通信、網絡（其中包括WinSock和TCP/IP）、電話API (TAPI)[1]。在工業(yè)控制領域串行I/O和網絡通信的使用較多，其中串行通信幾乎在所有嵌入式的設備中提供物理器件的支持，硬件電路實現也比較簡單。通過研究TCP /IP網絡通信和串行通信在ISO通信模型中的描述，如圖2所示，可以看出串行通信模型比網絡通信模型的實現要簡單的多。操作系統只需要實現Data- link layer中的驅動程序和Serial API函數的封裝即可，不需要其它的協議支持，這樣就使串行通信應用程序的開發(fā)要相對簡單，系統調用也較少。對于嵌入式環(huán)境來說，意味著需要更少的軟、硬件資源的開銷，也就等于提高了系統的快速性和實時性。

圖2 Windows CE通信的ISO模型

1.1 Windows CE提供了完善的串行通信API支持

在Windows CE平臺下提供了與桌面Windows平臺一致的串行通信操作API[2]。使用這些API可以用于打開、關閉和操作串口，傳輸和接收數據，以及管理串行連接等。掌握和使用好下面的API函數是串行通信程序設計成敗的關鍵，其中主要使用有API函數及功能如下表所示：

表1 Serial Communication API