分享

                    C#串口通信學習筆記

                    2017-11-22  行動如風的蝸牛   |  轉藏
                       

                    因為參加一個小項目,需要對繼電器進行串口控制,所以這兩天學習了基本的串口編程。同事那邊有JAVA的串口通信包,不過是從網上下載的,比較零亂,難以準確掌握串口通信的流程和內含。因此,個人通過學習網上大牛的方法,利用C#實現了基本的串口通信編程。下面對學習成果進行總結歸納,希望對大家有所幫助。

                    一、串口通信簡介

                    串行接口(串口)是一種可以將接受來自CPU的并行數據字符轉換為連續的串行數據流發送出去,同時可將接受的串行數據流轉換為并行的數據字符供給CPU的器件。一般完成這種功能的電路,我們稱為串行接口電路。

                    串口通信(Serial Communications)的概念非常簡單,串口按位(bit)發送和接收字節。盡管比按字節(byte)的并行通信慢,但是串口可以在使用一根線發送數據的同時用另一根線接收數據。串口通信最重要的參數是波特率、數據位、停止位和奇偶校驗。對于兩個進行通信的端口,這些參數必須匹配。

                      1. 波特率:這是一個衡量符號傳輸速率的參數。指的是信號被調制以后在單位時間內的變化,即單位時間內載波參數變化的次數,如每秒鐘傳送960個字符,而每個字符格式包含10位(1個起始位,1個停止位,8個數據位),這時的波特率為960Bd,比特率為10位*960個/秒=9600bps。

                      2. 數據位:這是衡量通信中實際數據位的參數。當計算機發送一個信息包,實際的數據往往不會是8位的,標準的值是6、7和8位。標準的ASCII碼是0~127(7位),擴展的ASCII碼是0~255(8位)。

                      3. 停止位:用于表示單個包的最后幾位。典型的值為1,1.5和2位。由于數據是在傳輸線上定時的,并且每一個設備有其自己的時鐘,很可能在通信中兩臺設備間出現了小小的不同步。因此停止位不僅僅是表示傳輸的結束,并且提供計算機校正時鐘同步的機會。

                      4. 校驗位:在串口通信中一種簡單的檢錯方式。有四種檢錯方式:偶、奇、高和低。當然沒有校驗位也是可以的。

                    二、C#串口編程類

                    從.NET Framework 2.0開始,C#提供了SerialPort類用于實現串口控制。命名空間:System.IO.Ports。其中詳細成員介紹參看MSDN文檔。下面介紹其常用的字段、方法和事件。

                      1. 常用字段:

                    名稱 說明
                    PortName 獲取或設置通信端口
                    BaudRate 獲取或設置串行波特率
                    DataBits 獲取或設置每個字節的標準數據位長度
                    Parity 獲取或設置奇偶校驗檢查協議
                    StopBits 獲取或設置每個字節的標準停止位數

                     

                     

                     

                     

                     

                     

                    2. 常用方法:

                    名稱 說明
                    Close 關閉端口連接,將 IsOpen 屬性設置為 false,并釋放內部 Stream 對象
                    GetPortNames 獲取當前計算機的串行端口名稱數組
                    Open 打開一個新的串行端口連接
                    Read 從 SerialPort 輸入緩沖區中讀取
                    Write  將數據寫入串行端口輸出緩沖區

                     

                     

                     

                     

                     

                     

                    3. 常用事件:

                    名稱 說明
                    DataReceived 表示將處理 SerialPort 對象的數據接收事件的方法

                     

                     

                     

                    三、基本用法

                    下面結合已有的一款繼電器給出串口通信的基本用法,以供參考。

                    復制代碼
                      1 using System;
                      2 using System.Windows.Forms;
                      3 using System.IO.Ports;
                      4 using System.Text;
                      5 
                      6 namespace Traveller_SerialPortControl
                      7 {
                      8     public partial class Form1 : Form
                      9     {
                     10         //定義端口類
                     11         private SerialPort ComDevice = new SerialPort();
                     12         public Form1()
                     13         {
                     14             InitializeComponent();
                     15             InitralConfig();
                     16         }
                     17         /// <summary>
                     18         /// 配置初始化
                     19         /// </summary>
                     20         private void InitralConfig()
                     21         {
                     22             //查詢主機上存在的串口
                     23             comboBox_Port.Items.AddRange(SerialPort.GetPortNames());
                     24 
                     25             if (comboBox_Port.Items.Count > 0)
                     26             {
                     27                 comboBox_Port.SelectedIndex = 0;
                     28             }
                     29             else
                     30             {
                     31                 comboBox_Port.Text = "未檢測到串口";
                     32             }
                     33             comboBox_BaudRate.SelectedIndex = 5;
                     34             comboBox_DataBits.SelectedIndex = 0;
                     35             comboBox_StopBits.SelectedIndex = 0;
                     36             comboBox_CheckBits.SelectedIndex = 0;
                     37             pictureBox_Status.BackgroundImage = Properties.Resources.red;
                     38 
                     39             //向ComDevice.DataReceived(是一個事件)注冊一個方法Com_DataReceived,當端口類接收到信息時時會自動調用Com_DataReceived方法
                     40             ComDevice.DataReceived += new SerialDataReceivedEventHandler(Com_DataReceived);
                     41         }
                     42 
                     43         /// <summary>
                     44         /// 一旦ComDevice.DataReceived事件發生,就將從串口接收到的數據顯示到接收端對話框
                     45         /// </summary>
                     46         /// <param name="sender"></param>
                     47         /// <param name="e"></param>
                     48         private void Com_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e)
                     49         {
                     50             //開辟接收緩沖區
                     51             byte[] ReDatas = new byte[ComDevice.BytesToRead];
                     52             //從串口讀取數據
                     53             ComDevice.Read(ReDatas, 0, ReDatas.Length);
                     54             //實現數據的解碼與顯示
                     55             AddData(ReDatas);
                     56         }
                     57 
                     58         /// <summary>
                     59         /// 解碼過程
                     60         /// </summary>
                     61         /// <param name="data">串口通信的數據編碼方式因串口而異,需要查詢串口相關信息以獲取</param>
                     62         public void AddData(byte[] data)
                     63         {
                     64             if (radioButton_Hex.Checked)
                     65             {
                     66                 StringBuilder sb = new StringBuilder();
                     67                 for (int i = 0; i < data.Length; i++)
                     68                 {
                     69                     sb.AppendFormat("{0:x2}" + " ", data[i]);
                     70                 }
                     71                 AddContent(sb.ToString().ToUpper());
                     72             }
                     73             else if (radioButton_ASCII.Checked)
                     74             {
                     75                 AddContent(new ASCIIEncoding().GetString(data));
                     76             }
                     77             else if (radioButton_UTF8.Checked)
                     78             {
                     79                 AddContent(new UTF8Encoding().GetString(data));
                     80             }
                     81             else if (radioButton_Unicode.Checked)
                     82             {
                     83                 AddContent(new UnicodeEncoding().GetString(data));
                     84             }
                     85             else
                     86             {
                     87                 StringBuilder sb = new StringBuilder();
                     88                 for (int i = 0; i < data.Length; i++)
                     89                 {
                     90                     sb.AppendFormat("{0:x2}" + " ", data[i]);
                     91                 }
                     92                 AddContent(sb.ToString().ToUpper());
                     93             }
                     94         }
                     95 
                     96         /// <summary>
                     97         /// 接收端對話框顯示消息
                     98         /// </summary>
                     99         /// <param name="content"></param>
                    100         private void AddContent(string content)
                    101         {
                    102             BeginInvoke(new MethodInvoker(delegate
                    103             {              
                    104                     textBox_Receive.AppendText(content);              
                    105             }));
                    106         }
                    107 
                    108         /// <summary>
                    109         /// 串口開關
                    110         /// </summary>
                    111         /// <param name="sender"></param>
                    112         /// <param name="e"></param>
                    113         private void button_Switch_Click(object sender, EventArgs e)
                    114         {
                    115             if (comboBox_Port.Items.Count <= 0)
                    116             {
                    117                 MessageBox.Show("未發現可用串口,請檢查硬件設備");
                    118                 return;
                    119             }
                    120 
                    121             if (ComDevice.IsOpen == false)
                    122             {
                    123                 //設置串口相關屬性
                    124                 ComDevice.PortName = comboBox_Port.SelectedItem.ToString();
                    125                 ComDevice.BaudRate = Convert.ToInt32(comboBox_BaudRate.SelectedItem.ToString());
                    126                 ComDevice.Parity = (Parity)Convert.ToInt32(comboBox_CheckBits.SelectedIndex.ToString());
                    127                 ComDevice.DataBits = Convert.ToInt32(comboBox_DataBits.SelectedItem.ToString());
                    128                 ComDevice.StopBits = (StopBits)Convert.ToInt32(comboBox_StopBits.SelectedItem.ToString());
                    129                 try
                    130                 {
                    131                     //開啟串口
                    132                     ComDevice.Open();
                    133                     button_Send.Enabled = true;
                    134                 }
                    135                 catch (Exception ex)
                    136                 {
                    137                     MessageBox.Show(ex.Message, "未能成功開啟串口", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
                    138                     return;
                    139                 }
                    140                 button_Switch.Text = "關閉";
                    141                 pictureBox_Status.BackgroundImage = Properties.Resources.green;
                    142             }
                    143             else
                    144             {
                    145                 try
                    146                 {
                    147                     //關閉串口
                    148                     ComDevice.Close();
                    149                     button_Send.Enabled = false;
                    150                 }
                    151                 catch (Exception ex)
                    152                 {
                    153                     MessageBox.Show(ex.Message, "串口關閉錯誤", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
                    154                 }
                    155                 button_Switch.Text = "開啟";
                    156                 pictureBox_Status.BackgroundImage = Properties.Resources.red;
                    157             }
                    158 
                    159             comboBox_Port.Enabled = !ComDevice.IsOpen;
                    160             comboBox_BaudRate.Enabled = !ComDevice.IsOpen;
                    161             comboBox_DataBits.Enabled = !ComDevice.IsOpen;
                    162             comboBox_StopBits.Enabled = !ComDevice.IsOpen;
                    163             comboBox_CheckBits.Enabled = !ComDevice.IsOpen;
                    164         }
                    165 
                    166       
                    167         /// <summary>
                    168         /// 將消息編碼并發送
                    169         /// </summary>
                    170         /// <param name="sender"></param>
                    171         /// <param name="e"></param>
                    172         private void button_Send_Click(object sender, EventArgs e)
                    173         {
                    174             if (textBox_Receive.Text.Length > 0)
                    175             {
                    176                 textBox_Receive.AppendText("\n");
                    177             }
                    178 
                    179             byte[] sendData = null;
                    180 
                    181             if (radioButton_Hex.Checked)
                    182             {
                    183                 sendData = strToHexByte(textBox_Send.Text.Trim());
                    184             }
                    185             else if (radioButton_ASCII.Checked)
                    186             {
                    187                 sendData = Encoding.ASCII.GetBytes(textBox_Send.Text.Trim());
                    188             }
                    189             else if (radioButton_UTF8.Checked)
                    190             {
                    191                 sendData = Encoding.UTF8.GetBytes(textBox_Send.Text.Trim());
                    192             }
                    193             else if (radioButton_Unicode.Checked)
                    194             {
                    195                 sendData = Encoding.Unicode.GetBytes(textBox_Send.Text.Trim());
                    196             }
                    197             else
                    198             {
                    199                 sendData = strToHexByte(textBox_Send.Text.Trim());
                    200             }
                    201 
                    202             SendData(sendData);
                    203         }
                    204 
                    205         /// <summary>
                    206         /// 此函數將編碼后的消息傳遞給串口
                    207         /// </summary>
                    208         /// <param name="data"></param>
                    209         /// <returns></returns>
                    210         public bool SendData(byte[] data)
                    211         {
                    212             if (ComDevice.IsOpen)
                    213             {
                    214                 try
                    215                 {
                    216                     //將消息傳遞給串口
                    217                     ComDevice.Write(data, 0, data.Length);
                    218                     return true;
                    219                 }
                    220                 catch (Exception ex)
                    221                 {
                    222                     MessageBox.Show(ex.Message, "發送失敗", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
                    223                 }
                    224             }
                    225             else
                    226             {
                    227                 MessageBox.Show("串口未開啟", "錯誤", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);
                    228             }
                    229             return false;
                    230         }
                    231 
                    232         /// <summary>
                    233         /// 16進制編碼
                    234         /// </summary>
                    235         /// <param name="hexString"></param>
                    236         /// <returns></returns>
                    237         private byte[] strToHexByte(string hexString)
                    238         {
                    239             hexString = hexString.Replace(" ", "");
                    240             if ((hexString.Length % 2) != 0) hexString += " ";
                    241             byte[] returnBytes = new byte[hexString.Length / 2];
                    242             for (int i = 0; i < returnBytes.Length; i++)
                    243                 returnBytes[i] = Convert.ToByte(hexString.Substring(i * 2, 2).Replace(" ", ""), 16);
                    244             return returnBytes;
                    245         }
                    246 
                    247         //以下兩個指令是結合一款繼電器而設計的
                    248         private void button_On_Click(object sender, EventArgs e)
                    249         {
                    250             textBox_Send.Text = "005A540001010000B0";
                    251         }
                    252 
                    253         private void button_Off_Click(object sender, EventArgs e)
                    254         {
                    255             textBox_Send.Text = "005A540002010000B1";
                    256         }
                    257     }
                    258 }
                    復制代碼

                    軟件實現基本界面

                      本站是提供個人知識管理的網絡存儲空間,所有內容均由用戶發布,不代表本站觀點。請注意甄別內容中的聯系方式、誘導購買等信息,謹防詐騙。如發現有害或侵權內容,請點擊一鍵舉報。
                      轉藏 全屏 打印 分享 獻花(0

                      0條評論

                      發表

                      請遵守用戶 評論公約

                      類似文章 更多

                      A片免费播放高清无打码