串口通信（基础）

参考文章：http://www.cnblogs.com/aierong/archive/2009/08/21/1551589.html

http://www.cnblogs.com/procoder/archive/2009/04/07/1430871.html

http://blog.csdn.net/cy757/article/details/4474930

SerialPort Class

Windows 7 虚拟串口 VSPD 6

 

最近总结了串口(COM)读写操作的三种方式:
第1种方式是采用微软在.NET2.0推出了一个串口控件，SerialPort类,但必须是.NET2.0才可以
第2种方式是用API写串口通信，虽然难度高，但可以方便实现自己想要的各种功能
第3种方式是通过采用Visual Studio 6.0中原来的MSComm控件这是最简单的，最方便的方法，但需要注册

以下详细分析了每种方式的使用方式,并提供相应例题下载:

A.第1种方式:
.NET 2.0提供了对串口通信功能的支持，在命名空间System.IO.Ports下找到SerialPort类,通过创建一个新的SerialPort对象，我们就可以在.NET程序中控制串口通讯的全过程。

(1).属性介绍
进行串口通讯时，需要设置一些相关参数，可以通过设置SerialPort类的属性来进行。
SerialPort属性主要包括:
.PortName 串口名称，COM1, COM2等。
.BaudRate 波特率，也就是串口通讯的速度，进行串口通讯的双方其波特率需要相同，如果用PC连接其他非PC系统，一般地，波特率由非PC系统决定。
.Parity 奇偶校验。可以选取枚举Parity中的值
.DataBits 数据位
.StopBits 停止位，枚举StopBits中的值
.Handshake 握手方式，也就是数据流控制方式，枚举Handshake中的值

(2).打开与关闭串口
在创建一个SerialPort对象，设置串口属性后，可以通过Open()方法打开串口。数据读写完成后，可以通过Close()方法关闭串口。
根据经验，对于有些系统，在打开串口后，还需要将RtsEnable设置为True，这样才能读写数据，否则不能正常读写数据。

(3).读写行数据
ReadLine()方法是阻塞的，直至遇到一个换行符后返回。在读取数据时，如果一直没有遇到换行符，那么在等待ReadTimeout时间后，抛出一个TimeoutException。默认情况下，ReadTimeout为InfiniteTimeout。这样，ReadLine一直处于阻塞状态，直至有新一行数据到达。
WriteLine()方法也是阻塞的，如果另一方不能及时接收数据，就会引起TimeoutException异常。
由于ReadLine()和WriteLine()方法都是阻塞式的，在程序使用SerialPort 进行串口通讯时，一般应该把读写操作交由其他线程处理，避免因为阻塞而导致程序不响应。

(4).读写字节或字符数据
对于字节或字符数据，用Read()方法来读数据，该方法需要一个字节或字符数组作为参数来保存读取的数据，结果返回实际读取的字节或字符数。
写数据使用Write()方法，该方法可以将字节数组、字符数据或字符串发送给另一方。

(5).事件
SerialPort提供了DataReceived事件。当有数据进入时，该事件被触发。
该事件的触发由操作系统决定，当有数据到达时，该事件在辅助线程中被触发。辅助线程的优先级比较低，因此并不能确保每个字节的数据到达时，该事件都被触发。

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在Wince和Windows Mobile下，很多设备以串口（Serial Port/Com Port）的方式提供访问接口，例如可以通过串口访问GPS的receiver，从而接收NMEA Data。

在CF.NET2.0开始，MS把串口操作封装了到System.IO.Ports.SerialPort里面,大大简便了对串口的操作，不再需要P/Invoke就可以直接操作串口。

下面展现两个串口通信类，一个负责发生，一个负责接收，两个类分别在不要的设备上运行。

public class ReceiverPort : IDisposable

    {

        private readonly System.IO.Ports.SerialPort serialPort;



        public ReceiverPort()

        {

            serialPort = new System.IO.Ports.SerialPort("COM1", 4800,



System.IO.Ports.Parity.None, 8,

                                                        System.IO.Ports.StopBits.One);

            serialPort.Handshake = System.IO.Ports.Handshake.None;



            try

            {

                serialPort.DataReceived += new



System.IO.Ports.SerialDataReceivedEventHandler(this.serialPort_DataReceived);

                serialPort.Open();

                if (serialPort.IsOpen)

                {

                    Console.WriteLine("Open the serial port successful");

                }

                else

                {

                    Console.WriteLine("Fail to open the serial port");

                }

            }

            catch (Exception e)

            {

                Console.WriteLine(e.Message);

            }

        }

       

        public void Dispose()

        {

            if (serialPort.IsOpen)

            {

                serialPort.Close();

            }

            serialPort.Dispose();

        }



        private void serialPort_DataReceived(object sender,



System.IO.Ports.SerialDataReceivedEventArgs e)

        {

            Console.WriteLine("RECEIVED:" + serialPort.ReadLine());

        }

    }



    public class SenderPort : IDisposable

    {

        private readonly System.IO.Ports.SerialPort serialPort;



        public SenderPort()

        {

            serialPort = new System.IO.Ports.SerialPort("COM1", 4800,



System.IO.Ports.Parity.None, 8,

                                                        System.IO.Ports.StopBits.One);

            serialPort.Handshake = System.IO.Ports.Handshake.None;



            try

            {

                serialPort.Open();

                if (serialPort.IsOpen)

                {

                    Console.WriteLine("Open the serial port successful");

                }

                else

                {

                    Console.WriteLine("Fail to open the serial port");

                }

            }

            catch (Exception e)

            {

                Console.WriteLine(e.Message);

            }

        }



        public void Dispose()

        {

            if (serialPort.IsOpen)

            {

                serialPort.Close();

            }

            serialPort.Dispose();

        }



        public bool Send(string str)

        {

            try

            {

                if (serialPort.IsOpen)

                {

                    Console.WriteLine("SENT:" + str);

                    serialPort.WriteLine(str + "\r");

                    return true;

                }

                else

                {

                    return false;

                }

            }

            catch (Exception ex)

            {

                Console.WriteLine(ex.Message);

                return false;

            }

        }

    }

行串口通信，需要通信双方执行共同的协议，所谓共同的协议就是通信的参数相同，通信参数包括BaudRate，Parity，DataBits，StopBits和Handshake。比较关键的是波特率（BaudRate），通信想法BaudRate应该一样。

 

SerialPort的构造函数第一个参数是端口号，端口号一般由'COM'加上数字组成，例如例子上的COM1。

所有的串口操作都是基于logic serial port（逻辑串口），并不是physical serial port（物理串口），逻辑串口到物理串口是有驱动程序进行映射到，也就是在使用的设备上安装相应的驱动程序，这个逻辑串口就存在，对这个逻辑串口操作并不是说可以正常通信，还需要检查硬件连接。对逻辑串口操作有一个好处是同样的程序可以对物理的串口或者虚拟的串口进行操作。

在ReceiverPort需要注册一个接收函数serialPort_DataReceived到delegate，这样当接收到数据时就回调这个处理函数。

由于串口操作是唯一，排他和独占的操作，因此使用后最好Dispose。

 

使用中的一些常见问题

C#中SerialPort类中DataReceived事件GUI实时处理方法（来自[email protected] 的看法）
MSDN：从 SerialPort 对象接收数据时，将在辅助线程上引发 DataReceived 事件。由于此事件在辅助线程而非主线程上引发，因此尝试修改主线程中的一些元素（如 UI 元素）时会引发线程异常。如果有必要修改主 Form 或 Control 中的元素，必须使用 Invoke 回发更改请求，这将在正确的线程上执行.进而要想将辅助线程中所读到的数据显示到主线程的Form控件上时，只有通过Invoke方法来实现 
下面是代码实例： 

private void serialPort1_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e)

{

   int SDateTemp = this.serialPort1.ReadByte();

   //读取串口中一个字节的数据

   this.tB_ReceiveDate.Invoke(   

    //在拥有此控件的基础窗口句柄的线程上执行委托Invoke(Delegate)

    //即在textBox_ReceiveDate控件的父窗口form中执行委托.

    new MethodInvoker(            

    /*表示一个委托，该委托可执行托管代码中声明为 void 且不接受任何参数的任何方法。 在对控件的 Invoke     方法进行调用时或需要一个简单委托又不想自己定义时可以使用该委托。*/

    delegate{                 

    /*匿名方法,C#2.0的新功能，这是一种允许程序员将一段完整代码区块当成参数传递的程序代码编写技术，通过此种方法可     以直接使用委托来设计事件响应程序以下就是你要在主线程上实现的功能但是有一点要注意，这里不适宜处理过多的方法，因为C#消息机制是消息流水线响应机制，如果这里在主线程上处理语句的时间过长会导致主UI线程阻塞，停止响应或响应不顺畅,这时你的主form界面会延迟或卡死      */                   

    this.tB_ReceiveDate.AppendText(SDateTemp.ToString());//输出到主窗口文本控件

    this.tB_ReceiveDate.Text += " ";}

    )

    );

}