C和232串口通信方法（SerialPort控件）

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本例程主要講解使用C#，實現(xiàn)與232串口通信。達到采集串口數(shù)據(jù)，監(jiān)控，可視化處理等。

一．概述

在VisualStudio6.0中編寫串口通訊程序，一般都使用

MicrosoftCommunicationControl（簡稱MSComm）的通訊控件，只要通過對此控件的屬性和事件進行相應編程操作，就可以輕松地實現(xiàn)串口通訊。但在Microsoft.Net技術廣泛應用的今天，VisualStudio.Net沒有將此控件參與控件庫，所以人們采用了大量方法在VisualStudio.Net來編寫串口通訊程序：第一種方法是通過采用VisualStudio6.0中原來的MSComm控件這是最簡單的，最便利的方法，但需要注冊；其次種方法是采用微軟在.NET推出了一個串口控件，基于.NET的P/Invoke調(diào)用方法實現(xiàn)；第三種方法是自己用API寫串口通信，雖然難度高，但可以便利實現(xiàn)自己想要的各種功能。

現(xiàn)在微軟推出了最新版本的VisualStudio2023開發(fā)工具，可以不再采用第三方控件的方法來設計串口通訊程序。NETFramework2.0類庫包含了SerialPort類,便利地實現(xiàn)了所需要串口通訊的多種功能，為了使MSComm編程方法快速轉(zhuǎn)換到以SerialPort類為核心的串口通訊的設計方法，本文著重探討了VisualStudio6.0的MSComm控件和SerialPort類設計方法的異同點。

二．SerialPort常用屬性、方法和事件

1．命名空間

System.IO.Ports命名空間包含了控制串口重要的SerialPort類，該類提供了同步I/O和事件驅(qū)動的I/O、對管腳和中斷狀態(tài)的訪問以及對串行驅(qū)動程序?qū)傩缘脑L問，所以在程序代碼起始位置需參與UsingSystem.IO.Ports。

2．串口的通訊參數(shù)

串口通訊最常用的參數(shù)就是通訊端口號及通訊格式(波特率、數(shù)據(jù)位、中止位和校驗位)，在MSComm中相關的屬性是CommPort和Settings。SerialPort類與MSComm有一些區(qū)別:

a.通訊端口號

[PortName]屬性獲取或設置通信端口，包括但不限于所有可用的COM端口，請注意該屬性返回類型為String，不是Mscomm.CommPort的short類型。尋常狀況下，PortName正常返回的值為COM1、COM2……，SerialPort類最大支持的端口數(shù)突破了CommPort控件中CommPort屬性不能超過16的限止，大大便利了用戶串口設備的配置。

b.通訊格式

SerialPort類對分別用[BaudRate]、[Parity]、[DataBits]、[StopBits]屬性設置通訊格式中的波特率、數(shù)據(jù)位、中止位和校驗位，其中[Parity]和[StopBits]分別是枚舉類型Parity、StopBits，Parity類型中枚舉了Odd(奇)、Even(偶)、Mark、None、Space，Parity枚舉了None、One、OnePointFive、Two。

SerialPort類提供了七個重載的構造函數(shù)，既可以對已經(jīng)實例化的SerialPort對象設置上述相關屬性的值，也可以使用指定的端口名稱、波特率和奇偶校驗位數(shù)據(jù)位和中止位直接初始化SerialPort類的新實例。

3．串口的開啟和關閉

SerialPort類沒有采用MSComm.PortOpen=True/False設置屬性值開啟關閉串口，相應的是調(diào)用類的Open()和Close()方法。

4.數(shù)據(jù)的發(fā)送和讀取

Serial類調(diào)用重載的Write和WriteLine方法發(fā)送數(shù)據(jù)，其中WriteLine可發(fā)送字符串并在字符串末尾參與換行符，讀取串口緩沖區(qū)的方法有大量，其中除了ReadExisting和ReadTo,其余的方法都是同步調(diào)用，線程被阻塞直到緩沖區(qū)有相應的數(shù)據(jù)或大于ReadTimeOut屬性設定的時間值后，引發(fā)ReadExisting異常。

5.DataReceived事件

該事件類似于MSComm控件中的OnComm事件，DataReceived事件在接收到了[ReceivedBytesThreshold]設置的字符個數(shù)或接收到了文件終止字符并將其放入了輸入緩沖區(qū)時被觸發(fā)。其中[ReceivedBytesThreshold]相當于MSComm控件的[Rthreshold]屬性，該事件的用法與MsComm控件的

OnComm事件在CommEvent為comEvSend和comEvEof時是一致的。

三．SerialPort的使用

對于熟悉MSComm控件的程序設計者，SerialPort類是相當簡單上手的。在進行串口通訊時，一般的流程是設置通訊端口號及波特率、數(shù)據(jù)位、中止位和校驗位，再開啟端口連接，發(fā)送數(shù)據(jù)，接收數(shù)據(jù)，最終關閉端口連接這樣幾個步驟。

數(shù)據(jù)接收的設計方法在這里比較重要，采用輪詢的方法比較浪費時間，在VisualBasic中的延時方法中一般會調(diào)用API并用DOEvents方法來處理，但程序不易控制，建議采用DataReceived事件觸發(fā)的方法，合理的設置ReceivedBytesThreshold的值，若接收的是定長的數(shù)據(jù)，則將

ReceivedBytesThreshold設為接收數(shù)據(jù)的長度，若接收數(shù)據(jù)的結尾是固定的字符或字符串則可采用ReadTo的方法或在DataReceived事件中判斷接收的字符是否滿足條件。

SerialPort類讀取數(shù)據(jù)的大量方法是同步阻塞調(diào)用，盡量避免在主線程中調(diào)用，可以使用異步處理或線程間處理調(diào)用這些讀取數(shù)據(jù)的方法。

由于DataReceived事件在輔線程被引發(fā)，當收到完整的一條數(shù)據(jù)，返回主線程處理或在窗體上顯示時，請注意跨線程的處理，C#可采用控件異步委托的方法Control.BeginInvoke及同步委托的方法Invoke。

四．終止語

在.NET平臺下熟練使用SerialPort類，可以很好地開發(fā)出串口通訊類程序，對于過去使用MSComm控件設計了一些通訊程序，也可以將MSComm控件替換為SerialPort類，當然為了避免對以前的項目做大的改動，可以使用SerialPort類設計一些與MSComm控件具有一致接口的類，在今后工業(yè)控制中，SerialPort類將廣泛地應用于串口通訊程序的設計中，發(fā)揮著與MSComm控件一樣的作用。

C#SerialPort運行方式

SerialPort中串口數(shù)據(jù)的讀取與寫入有較大的不同。由于串口不知道數(shù)據(jù)何時到達，因此有兩種方法可以實現(xiàn)串口數(shù)據(jù)的讀取。一、線程實時讀串口；二、事件觸發(fā)方式實現(xiàn)。

由于線程實時讀串口的效率不是十分高效，因此比較好的方法是事件觸發(fā)的方式。在SerialPort類中有DataReceived事件，當串口的讀緩存有數(shù)據(jù)到達時則觸發(fā)DataReceived事件，其中SerialPort.ReceivedBytesThreshold屬性決定了當串口讀緩存中數(shù)據(jù)多少個時才觸發(fā)DataReceived事件，默認為1。

另外，SerialPort.DataReceived事件運行比較特別，其運行在輔線程，不能與主線程中的顯示數(shù)據(jù)控件直接進行數(shù)據(jù)傳輸，必需用間接的方式實現(xiàn)。如下：

SerialPortspSend;//spSend,spReceive用虛擬串口連接，它們之間可以相互傳輸數(shù)據(jù)。spSend發(fā)送數(shù)據(jù)

SerialPortspReceive;//spReceive接受數(shù)據(jù)TextBoxtxtSend;//發(fā)送區(qū)TextBoxtxtReceive;//接受區(qū)ButtonbtnSend;//數(shù)據(jù)發(fā)送按鈕

delegatevoidHandleInterfaceUpdateDelegate(stringtext);//委托，此為重點HandleInterfaceUpdateDelegateinterfaceUpdateHandle;

publicvoidInitClient()//窗體控件已在初始化{

interfaceUpdateHandle=newHandleInterfaceUpdateDelegate(UpdateTextBox);//實例化委托對象

spSend.Open();//SerialPort對象在程序終止前必需關閉，在此說明

spReceive.DataReceived+=Ports.SerialDataReceivedEventHandler(spReceive_DataReceived);

spReceive.ReceivedBytesThreshold=1;spReceive.Open();}

publicvoidbtnSend_Click(objectsender,EventArgse){

spSend.WriteLine(txtSend.Text);}

publicvoidspReceive_DataReceived(objectsender,Ports.SerialDataReceivedEventArgse){

byte[]readBuffer=newbyte[spReceive.ReadBufferSize];spReceive.Read(readBuffer,0,readBuffer.Length);

this.Invoke(interfaceUpdateHandle,newstring[]{Encoding.Unicode.GetString(readBuffer)});}

privatevoidUpdateTextBox(stringtext)

{

txtReceive.Text=text;}

點評:這個例子包括了這個控件幾乎所有的操作,十分有參考價值.serialPort是在.netframework2.0中才有的東西,感覺這個東西和MSCOMM很相像.這里給出的例子是基于和CSHAPE的,相應的可以在Cshape和c++中使用,基本上都是一樣的.

ImportsSystem

ImportsSystem.IO.PortsImportsSystem.Threading

PublicClassPortChat

Shared_continueAsBoolean

Shared_serialPortAsSerialPort

PublicSharedSubMain()DimnameAsStringDimmessageAsString

DimsComparerAsStringComparer=StringComparer.OrdinalIgnoreCase

DimreadThreadAsThread=NewThread(AddressOfRead)