SerialPort串口传输文件、语音等
为了使用串口通信，可以发送文字、图片、声音、文件等，实现了一个小的程序。
程序的框架，决定采用window form的界面，参考QQ聊天界面和声音等，实现双工低速率4kbps的通信。界面主要实现一些按钮和必要的建立连接的装置。后面其他的代码实现相应的功能，可以说是采用了某种模型吧。
一、串口出现的问题
1、不能按照我们的目的接收bytes
解决方案是：采用有固定格式的帧，采用的帧长 LengthOfFrame=180，这个纯属自己的爱好，以后所有的帧都是这么长。然后是定义帧的形式。采用帧头长LengthOfHeader=2，剩下的部分长度LengthOfDataFrame=180-2=178，第一个数据表示该帧的类型，第二个数据表示该帧的实际长度，由于帧长是180<，buffer[0]=(byte)tag,buffer[1]=(byte)LengthOfThisFrame，考虑可能有过长的帧，我们要特殊处理一下。如果后面还有该帧的后续帧，则该帧的长度buffer[1]=0x00，设为一个标记，表示本帧的长度是LengthOfDataFrame，还有下一帧也是本帧的一部分。具体的程序，见下面的程序。
#region const parameters
const int LengthOfFrame = 180;
const int LengthOfHeaderDataFrame = 2;
const int LengthOfDataFrame = LengthOfFrame - LengthOfHeaderDataFrame;
const byte DataTag = (byte)'d';
const byte CMDTag = (byte)'c';
const byte FileTag = (byte)'f';
const byte VoiceTag = (byte)'v';
static Encoding MyEncoding = Encoding.Unicode;
// here we use utf16,that is two bytes,which can express Chinese and English
#endregion 下面是发送帧的部分程序。
public static void SendBytesBySerialPort(byte[] Buf, byte tag)
{
if (Buf == null) return;
int length = Buf.Length;
byte[] outBuf = new byte[LengthOfFrame];
int sendTimes_1 = length / LengthOfDataFrame;
int lastTimesLength = length % LengthOfDataFrame;
// if Buf is too long, then divided into dataLength
for (int i = 0; i < sendTimes_1; i++)
{
outBuf[0] = tag;
outBuf[1] = 0x00;
for (int j = 0; j < LengthOfDataFrame; j++)
{
outBuf[2 + j] = Buf[i * LengthOfDataFrame + j];
}
if (lastTimesLength == 0 && i == sendTimes_1 - 1)
outBuf[1] = LengthOfDataFrame;
proxySerialPort.Write(outBuf, 0, LengthOfFrame);
}
// send the last information
if (lastTimesLength > 0)
{
outBuf[0] = tag;
outBuf[1] = (byte)lastTimesLength;
for (int j = 0; j < lastTimesLength; j++)
{
outBuf[j + 2] = Buf[sendTimes_1 * LengthOfDataFrame + j];
}
proxySerialPort.Write(outBuf, 0, LengthOfFrame);
}
} 上面的程序就算是从发送部分解决问题。
下面从数据接收部分解决问题，接收出现的最多问题是，DataReceived调用的时候，不是每次都有恰好那么多个字节，这个就需要多次接收，堆积在一起。接着出现，有数据来了，系统不调用这个DataReceived，更是无语，只好采用一直调用DataReceived的方法了。具体代码如下：
new Thread(new ThreadStart(StartDataReceived)).Start();// start the dataReceived //delete .DataReceived+=new EventHandle(proxySerialPort_DataReceived);
private static void StartDataReceived()
{
while (true)
{
proxySerialPort_DataReceived(null, null);
}
}
static void proxySerialPort_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e)
{
try
{
if (proxySerialPort.IsOpen)
{
int arrivalNum = proxySerialPort.BytesToRead;
if (arrivalNum >= LengthOfFrame)
{
byte[] inBuf = new byte[LengthOfFrame];
proxySerialPort.Read(inBuf, 0, LengthOfFrame);
//new Thread(new ParameterizedThreadStart(dealNormalFrame)).Start(inBuf);
dealNormalFrame(inBuf);
}
else
{
System.Threading.Thread.Sleep(10);
}
}
else
{
System.Threading.Thread.Sleep(1000);
}
}
catch
{
System.Threading.Thread.Sleep(1000);
}
}
二、处理接收到的数据
上面的dealNormalFrame(inBuf)函数，是分类处理这些帧的，如果有错误也在这个函数里面实现。他的具体形式如下：
private static void dealNormalFrame(byte[] inBuf)
{
if (inBuf[0] == DataTag)
{
dealNormalDataFrame(inBuf);
}
else if (inBuf[0] == CMDTag)
{
dealNormalCMDFrame(inBuf);
}
else if (inBuf[0] == FileTag)
{
dealNormalFileFrame(inBuf);
}
else if (inBuf[0] == VoiceTag)
{
dealNormalVoiceFrame(inBuf);
}
else//here received error-format frame,we assume that it is data-frame with a great probablity.
{
dealErrorFormatFrame(inBuf);
}
} 上面处理异常帧，主要是处理错位的帧的方法，就是向下搜索直到搜索到一个正确的标识为止，然后跳到处理正常帧那里。代码如下：
private static void dealErrorFormatFrame(byte[] inBuf)
{
int needNumberBytes = 0;
for (; needNumberBytes < inBuf.Length; needNumberBytes++)
{
switch (inBuf[needNumberBytes])
{
case CMDTag:
break;
case DataTag:
break;
case FileTag:
break;
case VoiceTag:
break;
default:
continue;
}
break;
}
int currentArrivalNum = proxySerialPort.BytesToRead;
byte[] outBuf = new byte[LengthOfFrame];
if (needNumberBytes <= currentArrivalNum)
{
proxySerialPort.Read(inBuf, 0, needNumberBytes);
for (int j = needNumberBytes; j < LengthOfFrame; j++)
{
outBuf[j - needNumberBytes] = inBuf[j];
}
for (int j = 0; j < needNumberBytes; j++)
{
outBuf[LengthOfFrame - needNumberBytes + j] = inBuf[j];
}
dealNormalFrame(outBuf);
}
}
三、发送文件功能的实现
发送文件的大致流程是，先告诉对方我要发送某个文件，然后把该文件视作字符流，分成若干帧发送过去，然后告诉对方发送完毕，或者告诉对方我不想发送了。为了简化本程序没有做类似TCP的可靠传输，而是类似UDP的尽最大努力的发送文件，不考虑安全和丢包等。
下面的程序是发送文件请求的程序，前台的发送文件按钮。
private void buttonSendFile_Click(object sender, EventArgs e)
{
try
{
if (buttonSendFile.Text == "发送文件")
{
if (!proxySerialDataPort.IsOpen)
{
buttonOpen_Click(sender, e);
}
Communication.SendFile();
}
else
{
WriteTipToRichTextBox("好啊，您停止了发送文件！", "我马上就告诉对方！");
Communication.StopSendFile();
}
}
catch { }
} 上面实现的发送文件请求和终止发送文件在另外一个类class Communication里面实现。
下面的代码是发送接收文件需要使用的全局变量
static string filePathReceived="";
static string filePathSend = "";
static Thread threadSendFile; 下面的代码是发送文件请求的代码，提供了两种方式的请求方式。
public static void SendFile(string filePath)
{
filePathSend = filePath;
string[] files = filePath.Split(new char[] { '/','\\'});
SendCMDBySerialPort(
"requestSendFile/"
+ files[files.Length-1]);
}
public static void SendFile()
{
OpenFileDialog ofd = new OpenFileDialog();
if (ofd.ShowDialog() == DialogResult.OK)
{
SendCMDBySerialPort(
"requestSendFile/"
+ ofd.SafeFileName);
filePathSend = ofd.FileName;
}
}
如果对方同意接收文件，则可以发送文件了。由于发送文件，占用时间比较长，所以最后采用开辟新的线程的做法。开辟新线程出现了一些问题，经过上网搜寻，但是忘记记录从哪里搜到的资料了。发送文件的程序如下。
private static void SendFileBySerialPort()
{
if (!File.Exists(filePathSend))
{
MessageBox.Show("文件:" + filePathSend + "不存在，请核实后再操作！",
"文件错误",
MessageBoxButtons.OK,
MessageBoxIcon.Error);
return;
}
//Open the stream and read it back.
try
{
using (FileStream fs = File.OpenRead(filePathSend))
{
byte[] outBuf = new byte[LengthOfFrame];
outBuf[0] = (byte)FileTag;
outBuf[1] = 0x00;//we assume that this is not end;
int length = 0;
while ((length = fs.Read(outBuf, 2, LengthOfDataFrame)) == LengthOfDataFrame)
{
// code from http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.io.filestream.position.aspx
// show that next line is the end of file.
if (fs.Position == fs.Length)
break;
proxySerialPort.Write(outBuf, 0, LengthOfFrame);
}
// if there are N*LengthOfDataFrame,length=0,return;
// else we should send the last bytes;
if (length > 0)
{
outBuf[1] = (byte)length;
proxySerialPort.Write(outBuf, 0, LengthOfFrame);
}
filePathSend = "";
DisplayToForm.SetAllowSendFile(false);
}
}
catch { }
}
private static void SendFileBySerialPortAsy()
{
threadSendFile = new Thread(new ThreadStart(SendFileBySerialPort));
threadSendFile.IsBackground = true;
threadSendFile.SetApartmentState(ApartmentState.STA);
threadSendFile.Start();
} 如果对方拒绝接收文件，则清空filePathSend="";如果我想终止发送文件，则如下停止发送文件。没有提供接收方终止发送文件的功能。利用关闭串口产生的异常来停止发送文件，从而实现停止发送的功能。因为使用直接停掉线程的做法没有成功，只好用这种方式实现了。下面是终止发送文件的程序。
public static void StopSendFile()
{
SendCMDBySerialPort("stopSendFile");
try
{
if (proxySerialPort.IsOpen)
{
proxySerialPort.Close();
}
}
catch
{
}
proxySerialPort.Open();
filePathSend = "";
DisplayToForm.SetAllowSendFile(false);
}
四、接收命令的处理方式
由于本程序帧的定义是有两个字节的头部，第一个字节是标识字节，第二个字节是长度字节。对于命令帧可以任意长度，不受最长帧长的限制，所以使用起来很方便。上面发送文件或者语音通信等的握手信号都可以使用命令帧来实现。
下面的代码实现接收一个完整的命令，并解析该命令。
static string CMDString = "";
private static void dealNormalCMDFrame(byte[] inBuf)
{
if (inBuf[1] > 0 && inBuf[1] <= LengthOfDataFrame)
{
CMDString += MyEncoding.GetString(inBuf, 2, inBuf[1]);
DisplayToForm.WriteToRichTextBoxFromThat("Sound/tweet.wav", "", false);
CMD_Parse(CMDString);
CMDString = "";
}
else
{
CMDString += MyEncoding.GetString(inBuf, 2, LengthOfDataFrame);
}
} 上面CMD_Parse(string cmd)函数实现对一个完成命令的解析，并作出相应的响应。存在一个很大的问题是这里的命令没有保存到一个具体的数组里面，或者使用enum类型，容易出错，这里仅仅是一个例子，不再追求完美。具体的代码如下。
[STAThread]
private static void CMD_Parse(string CMD)
{
if (CMD == "") return;
string[] cmdLines = CMD.Split(new char[] { '/' });
switch (cmdLines[0])
{
case "requestSendFile":
//follow reason: http://social.msdn.microsoft.com/Forums/zh-CN/winforms/thread/2411f889-8e30-4a6d-9e28-8a46e66c0fdb
Thread t = new Thread(new ParameterizedThreadStart(WhenGotRequestSendFile));
t.IsBackground = true;
t.SetApartmentState(ApartmentState.STA);
t.Start(cmdLines);
break;
case "ackSendFile":
DisplayToForm.SetAllowSendFile(true);
SendFileBySerialPortAsy();
DisplayToForm.WriteTipToRichTextBox("恭喜您", "对方同意接收文件！");
DisplayToForm.WriteTipToRichTextBox(
"发送文件提示",
"正在发送\n“" + filePathSend
+ "”");
break;
case "refuseSendFile":
DisplayToForm.SetAllowSendFile(false);
DisplayToForm.WriteTipToRichTextBox("很不幸", "对方拒绝接收您的文件！");
filePathSend = "";
break;
case "stopSendFile":
DisplayToForm.SetAllowSendFile(false);
DisplayToForm.WriteTipToRichTextBox("很不幸", "对方停止发送文件了！");
filePathSend = "";
isNewFile = true;
break;
case "fileSendOver":
DisplayToForm.SetAllowSendFile(false);
DisplayToForm.WriteTipToRichTextBox("恭喜您", "文件发送完毕！");
filePathSend = "";
break;
case "jitter":
DisplayToForm.WriteTipToRichTextBox("呵呵", "对方给您发送了一个窗口抖动。");
DisplayToForm.JitterWindow();
break;
case "requestVoice":
WhenGotRequestVoice();
break;
case "ackVoice":
System.Threading.Thread.Sleep(40);
DisplayToForm.SetAllowVoice(true);
DisplayToForm.WriteTipToRichTextBox("恭喜你", "对方同意了您的通话请求");
break;
case "refuseVoice":
DisplayToForm.SetAllowVoice(false);
DisplayToForm.WriteTipToRichTextBox("语音聊天", "对方拒绝了您的通话请求。");
break;
case "stopVoice":
DisplayToForm.SetAllowVoice(false);
DisplayToForm.WriteTipToRichTextBox("语音聊天", "对方停止了通话。");
break;
case "iSpeak":
//if I listen other say iSpeak, i will shut up;
VoiceSpeakAndListen.Stop();
DisplayToForm.WriteTipToRichTextBox("消息提醒", "有人在说话，您先听着吧。");
break;
case "iShutUp":
//if I listen other say iSpeak, i will shut up;
VoiceSpeakAndListen.Stop();
DisplayToForm.WriteTipToRichTextBox("消息提醒", "现在没人说话，您可以点击说话，开始说话了。");
break;
}
}
接下来
后面待续