摘 要：GPS导航系统需要实时获取来自接收机串口的定位数据，在对串口实时监控的同时还可以在前台进行一些其他的操作，利用基于多线程的串口通信编程思想方法可以很好地解决这一问题。介绍多线程的基本概念和串口通信编程技术，分析了GPS导航系统的功能和需求，着重阐述了采用基于多线程的CSerialPort类的串口通信方法来获取定位数据，并且给出了CSerialPort类的使用方法。经过调试，程序运行平稳。
关键词：多线程；串口通信；CSerialPort；GPS导航

0 引 言
    GPS(Global Position System)具有全球性、全天候性优势的定位、定时、测速系统，用户利用GPS接收机接收卫星发射的信号，从而获取当前位置的大地坐标、高程和时间等信息，达到定位、导航或测量高程的目的。卫星导航定位技术被广泛应用于海洋勘测、海洋工程、海洋开发和军事作战中，高精度、快捷方便、全天候等优良特性，使其越来越受到人们的青睐。在GPS导航中，需要实时采集遵循NMEA0183协议的GPS数据，对数据进行处理后，通过ODBC接口将用户的位置、时间、速度等信息存到数据库，为以后在电子地图上实时显示目标位置提供依据。为了避免由于一直等待串口I／0操作而引起的线程阻塞，要求程序在对串行端口进行实时监控的同时，可以在前台进行数据提取、保存、显示等操作。为了解决实时性和多任务处理，避免某项任务长时间占用CPU，多线程编程是一个比较理想的选择。

1 多线程概述
1．1 基本概念
    进程是程序在计算机上的一个执行实例，线程是程序中的一条执行分支，多线程就是在同一个程序中可以同时执行多个任务。每一个进程至少有一个主执行线程，它无需由用户去主动创建，是由系统自动创建的。用户根据需要在应用程序中创建其他线程，多个线程并发地运行于同一个进程中。
    一个进程中的所有线程都在该进程的虚拟地址空间中，共同使用这些虚拟地址空间、全局变量和系统资源。
1．2 VC
    VC++环境对多线程技术的支持visual c++6．0中，MFC类库提供了对多线程编程的支持，使得多线程编程更加方便。MFC中有两类线程，分别称之为工作者线程和用户界面线程。二者的主要区别在于工作者线程没有消息循环，而用户界面线程有自己的消息队列和消息循环。工作者线程通常用来执行后台计算和维护任务。用户界面线程一般用于处理独立于其他线程执行之外的用户输入，响应用户及系统所产生的事件和消息等。
1．3 线程创建、挂起、恢复、终止
    在MFC中，一般用全局函数AfxBeginThread()来创建并初始化一个线程的运行，该函数有两种重载形式，分别用于创建工作者线程和用户界面线程。Sus-pendThread()和ResumeThread()分别用于挂起指定的线程和恢复用SuspendThread()挂起的线程。Exit-Thread(DWORD dwExitC0de)用于线程终结自身的执行。
1．4 线程同步
    线程之间经常要同时访问一些资源，因此对共享资源进行访问引起冲突是不可避免的。为了解决这种资源冲突问题，必须引入线程同步的概念。Win32 API提供了多种同步控制对象来解决共享资源访问冲突，包括使用临界区、使用互斥对象、使用信号量、使用事件。

2 串口通信编程
    目前，在Windows下编程时，常用的串口通信主要有3种方法：用MSC0mm通信控件；用Windows API进行编程；使用第三方提供的一些串口通讯类进行编写。
    (1)MSComm控件
    利用MSComm控件会使编程快捷简单。然而，由于做了大量的封装，降低了编程的可控性和灵活性，因此在多线程多串口编程时，需要做许多复杂的处理。
    (2)Windows API
    利用Windows API编写串口程序，特别是复杂的多线程串口程序时，对于程序员的编程能力要求较高。除了需要程序员熟练掌握和使用众多的API函数，能编写很多底层代码之外，还必须熟悉线程的编程方法。
    (3)第三方串口通信类
    利用第三方的串口通信类进行串口编程时，既可以使编程效率高，程序可控性强，又比Window API编程简单，其中应用最多的第三方的串口通信类是CSerial-Port。它基于多线程，是一个Win32 API的打包类，对处理串口的Win32 API类进行了封装，借助这个类可以很方便地对串口进行操作，容易实现多线程的串口通信，编写的程序在Windows 98／NT／2000／XP操作系统下可很好地运行。
    比较3种串口通信方式，可以发现使用第三方串口通信类CSerialPort是实现Windows下多线程串口编程的较好选择。