靠谱朗驰娱乐体育

　　开发C#相关的项目有很多年了，一直没有接触串口的开发，近期由于工作的需要，需要了解熟悉对硬件串口的开发，通过对串口的深入了解，串口也不再是什么神秘的东西，利用SerailPort组件，对串口的各种操作也非常的方便，由于本人总是喜欢把一些常用的东西封装成可供重复利用的类库，因此，阅百家代码，提炼总结优化，把对串口的操作封装成一个公用的类库，应付日常的串口编程开发，也算是工作的一个阶段性总结吧。

　　先上图，了解串口的一些基本的东西，并逐步介绍相关的知识。

　　微软在 .NET FrameWork2.0中对串口通讯进行了封装，我们可以在.net2.0及以上版本开发时直接使用SerialPort类对串口进行读写操作。  SerialPort类的属性主要包括：    

1）串口名称（PortName）   

 2）波特率（BaudRate）  

3）数据位 DataBits    

4）停止位 StopBits

5）奇偶校验 Parity  SerialPort类的事件主要包括：     DataReceived：用于异步接收串口数据事件

    ErrorReceived：错误处理事件

SerialPort类的方法主要包括： 

    Open();Close();Read();Write()、DiscardInBuffer()、DiscardOutBuffer()等

　　从上面的测试例子图中，我们可以看到，一般对串口的操作，需要提供串口号、波特率、数据位、停止位、奇偶校验的参数，用来构造一个串口操作类，以便实现具体的串口操作，而这些参数有的是系统内置的枚举参数，我们可以通过遍历枚举对象来绑定下来列表（如停止位、奇偶校验）；但有些参数却不是系统内置的枚举类型，例如波特率、数据位等，而且对这些参数操作也是串口开发经常用到的，因此，第一步，我对这些参数的绑定做了一个简单的封装。

　　1、先构造波特率、数据位这两个枚举对象，方便实际操作。

    /// <summary>
     /// 串口数据位列表（5,6,7,8）
     ///  </summary>
     public enum SerialPortDatabits : int
     {
         FiveBits = 5,
         SixBits = 6,
         SeventBits = 7,
         EightBits = 8
     }

     ///  <summary>
     /// 串口波特率列表。
     /// 

75,110,150,300,600,1200,2400,4800,9600,

14400,19200,28800,38400,56000,57600,
     /// 115200,128000,230400,256000
     ///  </summary>
     public enum SerialPortBaudRates : int
     {
         BaudRate_75 = 75,
         BaudRate_110 = 110,
         BaudRate_150 = 150,
         BaudRate_300 = 300,
         BaudRate_600 = 600,
         BaudRate_1200 = 1200,
         BaudRate_2400 = 2400,
         BaudRate_4800 = 4800,
         BaudRate_9600 = 9600,
         BaudRate_14400 = 14400,
         BaudRate_19200 = 19200,
         BaudRate_28800 = 28800,
         BaudRate_38400 = 38400,
         BaudRate_56000 = 56000,
         BaudRate_57600 = 57600,
         BaudRate_115200 = 115200,
         BaudRate_128000 = 128000,
         BaudRate_230400 = 230400,
         BaudRate_256000 = 256000
   } 

　　2、对常用的参数下拉列表绑定做一个封装。

        /// <summary>
         /// 设置串口号
         ///  </summary>
         ///  <param name="obj"></param>
         public static void SetPortNameValues(ComboBox obj)
         {
             obj.Items.Clear();
             foreach (string str in SerialPort.GetPortNames())
             {
                 obj.Items.Add(str);
             }
         }

         ///  <summary>
         /// 设置波特率
         ///  </summary>
         public static void SetBauRateValues(ComboBox obj)
         {
             obj.Items.Clear();
             foreach (SerialPortBaudRates rate in Enum.

GetValues(typeof(SerialPortBaudRates)))
             {
                 obj.Items.Add(((int)rate).ToString());
             }
         }

         ///  <summary>
         /// 设置数据位
         ///  </summary>
         public static void SetDataBitsValues(ComboBox obj)
         {
             obj.Items.Clear();
             foreach (SerialPortDatabits databit&nbsp;in Enum.

GetValues(typeof(SerialPortDatabits)))
             {
                 obj.Items.Add(((int)databit).ToString());
             }
         }

         ///  <summary>
         /// 设置校验位列表
         ///  </summary>
         public static  void SetParityValues(ComboBox obj)
         {
             obj.Items.Clear();
             foreach (string str in Enum.GetNames(typeof(Parity)))
             {
                 obj.Items.Add(str);
             }
         }

         ///  <summary>
         /// 设置停止位
         ///  </summary>
         public static void SetStopBitValues(ComboBox obj)
         {
             obj.Items.Clear();
             foreach (string str in Enum.GetNames(typeof(StopBits)))
             {
                 obj.Items.Add(str);
             } 
        }

　　这样我们在窗体界面代码中，绑定相关参数的数据源就很方便了，如下所示。

        private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
         {
             BindData();
         }

         private void BindData()
         {
             //绑定端口号
             SerialPortUtil.SetPortNameValues(txtPort);
             txtPort.SelectedIndex = 0;

             //波特率
             SerialPortUtil.SetBauRateValues(txtBaudRate);
             txtBaudRate.SelectedText =  "57600";

             //数据位
             SerialPortUtil.SetDataBitsValues(txtDataBits);
             this.txtDataBits.SelectedText =  "8";

             //校验位
             SerialPortUtil.SetParityValues(txtParity);
             this.txtParity.SelectedIndex = 0;

             //停止位
             SerialPortUtil.SetStopBitValues(txtStopBit);
             this.txtStopBit.SelectedIndex = 1;
          
             this.btnSend.Enabled = isOpened;
&nbsp;     &nbsp;  }

　　3、 为了方便构造封装的窗口类，提供了两个不同类型参数的串口辅助类构造函数，一个可以使用枚举参数，一个使用字符串参数（最终转换为枚举参数对象），如下所示。使用枚举对象，不需要记住不同参数应该填写那些值，只需要从枚举中选择即可，方便又直观。

        /// <summary>
         /// 参数构造函数（使用枚举参数构造）
         ///  </summary>
         ///  <param name="baud">波特率</param>
         ///  <param name="par">奇偶校验位</param>
         ///  <param name="sBits">停止位</param>
         ///  <param name="dBits">数据位</param>
         ///  <param name="name">串口号</param>
         public SerialPortUtil(string name, SerialPortBaudRates baud, 

Parity par, SerialPortDatabits dBits, StopBits sBits)
         {
             _portName = name;
             _baudRate = baud;
             _parity = par;
             _dataBits = dBits;
             _stopBits = sBits;

   comPort.DataReceived +=

 new SerialDataReceivedEventHandler(comPort_DataReceived);
comPort.ErrorReceived += 

new SerialErrorReceivedEventHandler(comPort_ErrorReceived);
         }

         ///  <summary>
         /// 参数构造函数（使用字符串参数构造）
         ///  </summary>
         ///  <param name="baud">波特率</param>
         ///  <param name="par">奇偶校验位</param>
         ///  <param name="sBits">停止位</param>
         ///  <param name="dBits">数据位</param>
         ///  <param name="name">串口号</param>
         public SerialPortUtil(string name, string baud, 

string par, string dBits, string sBits)
         {
             _portName = name;
   &nbsp;   &nbsp;     _baudRate = (SerialPortBaudRates)Enum.

Parse(typeof(SerialPortBaudRates), baud);
             _parity = (Parity)Enum.Parse(typeof(Parity), par);
           &nbsp; _dataBits = (SerialPortDatabits)Enum.

Parse(typeof(SerialPortDatabits), dBits);
             _stopBits = (StopBits)Enum.Parse(typeof(StopBits), sBits);

  comPort.DataReceived += 

new SerialDataReceivedEventHandler(comPort_DataReceived);
  comPort.ErrorReceived +=

 new SerialErrorReceivedEventHandler(comPort_ErrorReceived);
        }

　　构造函数做好了，就很方便在实际的窗体界面函数中构造串口实例了，如下使用代码所示：

private void btnConnect_Click(object sender, EventArgs e)
         {
             try
             {
                 if (serial == null)
                 {
                     try
                     {
                         string portname = this.txtPort.Text;
                         SerialPortBaudRates&nbsp;rate = (SerialPortBaudRates)

　　Enum.Parse(typeof(SerialPortBaudRates),

 this.txtBaudRate.Text);//int.Parse(this.txtBaudRate.Text);
SerialPortDatabits databit = (SerialPortDatabits)int.Parse(this.txtDataBits.Text);
Parity party = (Parity)Enum.Parse(typeof(Parity), this.txtParity.Text);
StopBits stopbit = (StopBits)Enum.Parse(typeof(StopBits), this.txtStopBit.Text);

//使用枚举参数构造
//serial = new SerialPortUtil(portname, rate, party, databit, stopbit);

//使用字符串参数构造
serial&nbsp;= new SerialPortUtil(portname, this.txtBaudRate.Text,&nbsp;

this.txtParity.Text, this.txtDataBits.Text, this.txtStopBit.Text);
serial.DataReceived +=

 new DataReceivedEventHandler(serial_DataReceived);

}
catch (Exception ex)
{
MessageBox.Show(ex.Message);
serial = null;
return;
}
}

if (!isOpened)
{                    
serial.OpenPort();
btnConnect.Text =  "断开";
}
else
{
serial.ClosePort();
serial = null;

btnConnect.Text =  "连接";
}

isOpened = !isOpened;
this.btnSend.Enabled = isOpened;
this.lblTips.Text = isOpened ?  "已连接" : "未连接";
}
catch (Exception ex)
{
this.lblTips.Text = ex.Message;
MessageBox.Show(ex.Message);
}
}

　　4、对串口数据的发送以及串口的一些基本操作进行简单封装，方便辅助类对串口进行相关操作。

        /// <summary>
         /// 端口是否已经打开
         ///  </summary>
         public bool IsOpen
         {
             get
             {
                 return comPort.IsOpen;
             }
         }

         ///  <summary>
         /// 打开端口
         ///  </summary>
         ///  <returns></returns>
         public void OpenPort()
         {
             if (comPort.IsOpen) comPort.Close();

             comPort.PortName = _portName;
             comPort.BaudRate = (int)_baudRate;
             comPort.Parity = _parity;
             comPort.DataBits = (int)_dataBits;
             comPort.StopBits = _stopBits;

             comPort.Open();
         }

         ///  <summary>
         /// 关闭端口
         ///  </summary>
         public void ClosePort()
         {
             if (comPort.IsOpen) comPort.Close();
         }

         ///  <summary>
         /// 丢弃来自串行驱动程序的接收和发送缓冲区的数据
         ///  </summary>
         public void DiscardBuffer()
         {
             comPort.DiscardInBuffer();
             comPort.DiscardOutBuffer();
         }

         ///  <summary>
         /// 写入数据
         ///  </summary>
         ///  <param name="msg"></param>
         public void WriteData(string msg)
         {
             if (!(comPort.IsOpen)) comPort.Open();

             comPort.Write(msg);
         }

         ///  <summary>
         /// 写入数据
         ///  </summary>
         ///  <param name="msg">写入端口的字节数组</param>
         public void WriteData(byte[] msg)
         {
             if (!(comPort.IsOpen)) comPort.Open();

             comPort.Write(msg, 0, msg.Length);
         }

         ///  <summary>
         /// 写入数据
         ///  </summary>
         ///  <param name="msg">包含要写入端口的字节数组</param>
         ///  <param name="offset">参数从0字节开始的字节偏移量</param>
         ///  <param name="count">要写入的字节数</param>
         public void WriteData(byte[] msg, int offset, int count)
         {
             if (!(comPort.IsOpen)) comPort.Open();

             comPort.Write(msg, offset, count);
        }

　　6、接收数据的还原

　　这样基本上就对串口封装的差不多了，不过还有一个重要的操作就是对串口的数据进行接收，并进行处理。由于串口获取数据不是一次性完整的获取的，可能会被拆分为好几段，因此，如何还原接收到的数据也就是一个值得注意的问题，这个最好能根据协议来确定，如我的协议基本上是以“~”符号开始，以“#”符号结束，因此我对协议数据的还原，就有可依据的准则。

1）首先要构造一个数据处理的代理，和一个数据处理的事件参数类，如下所示。 

    public class DataReceivedEventArgs : EventArgs
     {
         public string DataReceived;
         public DataReceivedEventArgs(string m_DataReceived)
         {
             this.DataReceived = m_DataReceived;
         }
     }

   &nbsp; public delegate void DataReceivedEventHandler(DataReceivedEventArgs e); 

2）然后构造一个数据接收和错误处理的事件，如下所示

        /// <summary>
         /// 完整协议的记录处理事件
         ///  </summary>
         public event DataReceivedEventHandler DataReceived;
         public event SerialErrorReceivedEventHandler Error; 

3）在构造函数添加相关的事件处理，如下所示

        /// <summary>
         /// 参数构造函数（使用枚举参数构造）
         ///  </summary>
         ///  <param name="baud">波特率</param>
         ///  <param name="par">奇偶校验位</param>
         ///  <param name="sBits">停止位</param>
         ///  <param name="dBits">数据位</param>
         ///  <param name="name">串口号</param>
         public SerialPortUtil(string name, SerialPortBaudRates baud, Parity par, 

SerialPortDatabits dBits, StopBits sBits)
         {
             _portName = name;
             _baudRate = baud;
             _parity = par;
             _dataBits = dBits;
             _stopBits = sBits;

         &nbsp;   comPort.DataReceived += 

new SerialDataReceivedEventHandler(comPort_DataReceived);
             comPort.ErrorReceived += 

new SerialErrorReceivedEventHandler(comPort_ErrorReceived);
      }

 4）实现对数据的接收和错误的处理 

        /// <summary>  

      /// 结束符比特   &nbsp;  

  /// </summary>  

      public byte EndByte = 0x23;//string End = "#";
         ///  <summary>
         /// 数据接收处理
         ///  </summary>
void comPort_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e)
         {
             //禁止接收事件时直接退出
             if (ReceiveEventFlag) return;

             #region 根据结束字节来判断是否全部获取完成
             List <byte> _byteData = new List<byte>();
             bool found = false;//是否检测到结束符号
             while (comPort.BytesToRead  > 0 || !found)
             {
                 byte[] readBuffer = new byte[comPort.ReadBufferSize + 1];
                 int count = comPort.Read(readBuffer, 0, comPort.ReadBufferSize);
                 for (int i = 0; i  < count; i++)
                 {
                     _byteData.Add(readBuffer[i]);

                     if (readBuffer[i] == EndByte)
                     {
                         found = true;
                     }
                 }
             } 
             #endregion
            
             //字符转换
             string readString = 

System.Text.Encoding.Default.GetString(_byteData.ToArray(), 0, _byteData.Count);
            
             //触发整条记录的处理
             if (DataReceived != null)
             {
                 DataReceived(new DataReceivedEventArgs(readString));
             }
         }

         ///  <summary>
         /// 错误处理函数
         ///  </summary>
         void comPort_ErrorReceived(object sender, SerialErrorReceivedEventArgs e)
         {
             if (Error != null)
             {
                 Error(sender, e);
             }
        }

　　在数据的接收还原中，我们用到了 EndByte的变量，这个变量是协议数据的结束字符，如果检测到有这个字符的，就表明收到了一条完整的协议，可以把收到的字节数组组装成文本字符串，然后交给委托事件进行处理即可。

　　在外部的宿主程序中，当有数据收到的时候，辅助类会通知其对数据进行处理，如我们在宿主程序中绑定处理代码如下所示。

        void serial_DataReceived(DataReceivedEventArgs e)
         {
             this.txtReceived.Invoke(new MethodInvoker(delegate
             {
                 this.txtReceived.AppendText(e.DataReceived + Environment.NewLine);
             }));
        }

　　这样，一旦收到一条完整的协议，界面上就会在文本框中增加一行数据，如前面的图所示