关于串口，你还记得什么？
你的电脑上有串口吗？
有几个？如何查看电脑上的串口？
图片来自网络
串行接口（Serial Interface）简称串口，它是指数据一位一位顺序地传送，是采用串行通信的扩展接口。也称串行通信/通讯接口，通常指COM接口。
其特点是通信线路简单，只要一对传输线就可以实现双向通信，可以利用电话线进行传输。串行通讯的距离可以从几米到几千米。缺点是传输速度慢。
串口初期的目的是计算机连接外设。现在多用于工控和测量设备以及部分通讯设备中。
串行接口又分为同步串行接口和异步串行接口两种。
串行接口按电气标准及协议来分包括RS-232-C、RS-422、RS485。
RS-232，单端通讯，点对点，最高速率20KB/S，传输距离最大15米。
RS-422，四线接口，最大速率10MB/S，最大传输距离1219米。RS-485同RS-422。
以上便是做串口开发提前温习的基础知识。接下来看看如何使用java做串口开发。
第一步，下载开发串口所需资源文件；
打开 http://fizzed.com/oss/rxtx-for-java ，拉到网页的最下方，根据电脑的系统下载对应的资源文件；
第二步，资源文件放置到指定文件夹下；
解压后的文件：
系统与文件放置对应关系：
1. 拷贝dll动态库到jdk>jre>bin下，这里面有很多dll文件；
2. 把jar包拷贝到项目下的lib文件里；
3.在项目中的pom.xml中把jar包以本地包的形式引入；
gnu.io
RXTXcomm
2.2
system
${project.basedir}/lib/RXTXcomm.jar
第三步，串口测试编码；
1.串口参数配置类；
import gnu.io.SerialPort;
import lombok.Data;
/**
* 串口参数配置实体类
* @author
* @date 2022年4月26日
*/
@Data
public final class SerialPortParameter {
/**
* 串口名称，以COM开头(COM0、COM1、COM2等等)
*/
private String serialPortName;
/**
* 波特率， 默认：115200
*/
private int baudRate = 115200;
/**
* 数据位 默认8位
* 可以设置的值：SerialPort.DATABITS_5、SerialPort.DATABITS_6、SerialPort.DATABITS_7、SerialPort.DATABITS_8
*/
private int dataBits = SerialPort.DATABITS_8;
/**
* 停止位
* 可以设置的值：SerialPort.STOPBITS_1、SerialPort.STOPBITS_2、SerialPort.STOPBITS_1_5
*/
private int stopBits = SerialPort.STOPBITS_1;
/**
* 校验位
* 可以设置的值：SerialPort.PARITY_NONE、SerialPort.PARITY_ODD、SerialPort.PARITY_EVEN、SerialPort.PARITY_MARK、SerialPort.PARITY_SPACE
*/
private int parity = SerialPort.PARITY_NONE;
}
2.串口工具类；
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Enumeration;
import java.util.List;
import java.util.TooManyListenersException;
import gnu.io.CommPort;
import gnu.io.CommPortIdentifier;
import gnu.io.NoSuchPortException;
import gnu.io.PortInUseException;
import gnu.io.SerialPort;
import gnu.io.SerialPortEventListener;
import gnu.io.UnsupportedCommOperationException;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
/**
* 串口工具类
* @author
* @Date
*/
@Slf4j
public class SerialPortUtil {
/**
* 获得系统可用的端口名称列表(COM0、COM1、COM2等等)
* @return List可用端口名称列表
*/
@SuppressWarnings("unchecked")
public static List getSerialPortList() {
List systemPorts = new ArrayList<>();
// 获得本系统可用的端口
Enumeration portList = CommPortIdentifier.getPortIdentifiers();
while (portList.hasMoreElements()) {
systemPorts.add(portList.nextElement().getName());
}
return systemPorts;
}
/**
* 打开串口
* @param serialPortName 串口名称
* @return SerialPort 串口对象
* @throws NoSuchPortException 对应串口不存在
* @throws PortInUseException 串口在使用中
* @throws UnsupportedCommOperationException 不支持操作操作
*/
public static SerialPort openSerialPort(String serialPortName)
throws NoSuchPortException, PortInUseException, UnsupportedCommOperationException {
SerialPortParameter parameter = new SerialPortParameter();
parameter.setSerialPortName(serialPortName);
return openSerialPort(parameter);
}
/**
* 打开串口
* @param parameter 串口参数
* @return SerialPort 串口对象
* @throws NoSuchPortException 对应串口不存在
* @throws PortInUseException 串口在使用中
* @throws UnsupportedCommOperationException 不支持操作操作
*/
public static SerialPort openSerialPort(SerialPortParameter parameter)
throws NoSuchPortException, PortInUseException, UnsupportedCommOperationException {
return openSerialPort(parameter, 2000);
}
/**
* 打开串口
* @param parameter 串口参数
* @param timeout 串口打开超时时间
* @return SerialPort串口对象
* @throws NoSuchPortException 对应串口不存在
* @throws PortInUseException 串口在使用中
* @throws UnsupportedCommOperationException 不支持操作操作
*/
public static SerialPort openSerialPort(SerialPortParameter parameter, int timeout)
throws NoSuchPortException, PortInUseException, UnsupportedCommOperationException {
// 通过端口名称得到端口
CommPortIdentifier portIdentifier = CommPortIdentifier.getPortIdentifier(parameter.getSerialPortName());
// 打开端口，（自定义名字，打开超时时间）
CommPort commPort = portIdentifier.open(parameter.getSerialPortName(), timeout);
// 判断是不是串口
if (commPort instanceof SerialPort) {
SerialPort serialPort = (SerialPort) commPort;
// 设置串口参数（波特率，数据位8，停止位1，校验位无）
serialPort.setSerialPortParams(parameter.getBaudRate(), parameter.getDataBits(), parameter.getStopBits(), parameter.getParity());
log.info("开启串口成功，串口名称：{}", parameter.getSerialPortName());
return serialPort;
} else {
// 是其他类型的端口
throw new NoSuchPortException();
}
}
/**
* 关闭串口
* @param serialPort 要关闭的串口对象
*/
public static void closeSerialPort(SerialPort serialPort) {
if (serialPort != null) {
serialPort.close();
log.info("关闭了串口：{}", serialPort.getName());
}
}
/**
* 向串口发送数据
* @param serialPort 串口对象
* @param data 发送的数据
*/
public static void sendData(SerialPort serialPort, byte[] data) {
OutputStream os = null;
try {
// 获得串口的输出流
os = serialPort.getOutputStream();
os.write(data);
os.flush();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
try {
if (os != null) {
os.close();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
/**
* 从串口读取数据
* @param serialPort 要读取的串口
* @return 读取的数据
*/
public static byte[] readData(SerialPort serialPort) {
InputStream is = null;
byte[] bytes = null;
try {
// 获得串口的输入流
is = serialPort.getInputStream();
// 获得数据长度
int bufflenth = is.available();
while (bufflenth != 0) {
// 初始化byte数组
bytes = new byte[bufflenth];
is.read(bytes);
bufflenth = is.available();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
try {
if (is != null) {
is.close();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
return bytes;
}
/**
* 给串口设置监听
* @param serialPort serialPort 要读取的串口
* @param listener SerialPortEventListener监听对象
* @throws TooManyListenersException 监听对象太多异常
*/
public static void setListenerToSerialPort(SerialPort serialPort, SerialPortEventListener listener) throws TooManyListenersException {
// 给串口添加事件监听
serialPort.addEventListener(listener);
// 串口有数据监听
serialPort.notifyOnDataAvailable(true);
// 中断事件监听
serialPort.notifyOnBreakInterrupt(true);
}
}
3.测试类；
import gnu.io.*;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.junit.Test;
import java.util.List;
import java.util.TooManyListenersException;
/**
* 串口测试
* @author FengJuan
*
*/
@Slf4j
public class SerialPortUtilTest {
/**
* 测试获取串口列表
*/
//@Test
public void getSystemPortList() {
List portList = SerialPortUtil.getSerialPortList();
log.info("可用串口为：{}",portList);
}
/**
* 测试串口打开，读，写操作
*/
@Test
public void serialPortAction() {
try {
final SerialPort serialPort = SerialPortUtil.openSerialPort("COM1");
// 启动一个线程每2s向串口发送数据，发送1000次hello
new Thread(() -> {
int i = 1;
while (i < 10) {
String s = "hello";
byte[] bytes = s.getBytes();
SerialPortUtil.sendData(serialPort, bytes);//发送数据
i++;
try {
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}).start();
//设置串口的listener
SerialPortUtil.setListenerToSerialPort(serialPort, event -> {
//数据通知
if (event.getEventType() == SerialPortEvent.DATA_AVAILABLE) {
byte[] bytes = SerialPortUtil.readData(serialPort);
log.info("收到的数据长度：{}", bytes.length);
log.info("收到的数据：{}" + new String(bytes));
}
});
try {
// sleep 一段时间保证线程可以执行完
Thread.sleep(3 * 30 * 1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
} catch (NoSuchPortException | PortInUseException | UnsupportedCommOperationException | TooManyListenersException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
4.运行测试类，看下本电脑有几个串口可用；
22:15:55.267 [main] INFO com.example.demo.serial.SerialPortUtilTest - 可用串口为：[]
运行结果，没有一个串口可用，因为本人的电脑是一台笔记本，并没有连接外设的串口，那怎么办呢？没有真实的，可以来虚拟的。
第四步，模拟串口工具的使用；
1.从该网站下载模拟串口工具，下载后安装；
https://www.virtual-serial-port.org/vspd-post-download.html
2.安装后，点击运行按钮，创建虚拟串口；
串口创建成功后：
说明：这个工具只有两周的试用期；
3.再下载一个模拟串口指令发送接收工具，这里下载卓岚的；
解压后打开exe直接运行，运行后开启com2串口；
4.执行第三步中的程序，可以看到有com1和com2两个串口；
21:34:00.501 [main] INFO com.example.demo.serial.SerialPortUtilTest - 可用串口为：[COM1, COM2]
- 在程序里打开com1串口，并写入9次hello;
通过控制台可以看见：
21:42:08.109 [main] INFO com.example.demo.serial.SerialPortUtil - 开启串口成功，串口名称：COM1
查看卓岚，并回复6个1：
再次查看控制台：
21:51:41.339 [main] INFO com.example.demo.serial.SerialPortUtil - 开启串口成功，串口名称：COM1
以上便是串口通信的简单demo。
如何查看自己的电脑上是否有串口呢？设备管理器-》端口。
笔记本电脑和一体机是没有串口的，台式机有的。模拟工具有很多，能用就行。
最后总结
Java串口编程在网上有很多demo，看别人写的感觉也不难。但是只有自己实践了才知道是怎么回事儿。在没有真实串口的情况下，还需要下载两个软件进行辅助，才能完成这个案例的测试。这个demo可以说是网上最全的Java串口编程demo了。
参考文档：
https://blog.csdn.net/wuyuxing24/article/details/93775456https://www.cnblogs.com/deng-c-q/p/5407450.html