C#开发串口总结,并提炼串口辅助类到公用类库中.doc

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 DataBits4）停止位 StopBits5）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。/ / 串口数据位列表（5,6,7,8）/ public enum SerialPortDatabits : intFiveBits = 5,SixBits = 6,SeventBits = 7,EightBits = 8/ / 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/ public enum SerialPortBaudRates : intBaudRate_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 复制代码2、对常用的参数下拉列表绑定做一个封装。/ / 设置串口号/ / public static void SetPortNameValues(ComboBox obj)obj.Items.Clear();foreach (string str in SerialPort.GetPortNames()obj.Items.Add(str);/ / 设置波特率/ public static void SetBauRateValues(ComboBox obj)obj.Items.Clear();foreach (SerialPortBaudRates rate in Enum.GetValues(typeof(SerialPortBaudRates)obj.Items.Add(int)rate).ToString();/ / 设置数据位/ public static void SetDataBitsValues(ComboBox obj)obj.Items.Clear();foreach (SerialPortDatabits databit in Enum.GetValues(typeof(SerialPortDatabits)obj.Items.Add(int)databit).ToString();/ / 设置校验位列表/ public static void SetParityValues(ComboBox obj)obj.Items.Clear();foreach (string str in Enum.GetNames(typeof(Parity)obj.Items.Add(str);/ / 设置停止位/ public static void SetStopBitValues(ComboBox obj)obj.Items.Clear();foreach (string str in Enum.GetNames(typeof(StopBits)obj.Items.Add(str); 复制代码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;复制代码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。/ / 参数构造函数（使用枚举参数构造）/ / 波特率/ 奇偶校验位/ 停止位/ 数据位/ 串口号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);/ / 参数构造函数（使用字符串参数构造）/ / 波特率/ 奇偶校验位/ 停止位/ 数据位/ 串口号public SerialPortUtil(string name, string baud, string par, string dBits, string sBits)_portName = name;_baudRate = (SerialPortBaudRates)Enum.Parse(typeof(SerialPortBaudRates), baud);_parity = (Parity)Enum.Parse(typeof(Parity), par);_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);复制代码构造函数做好了，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)tryif (serial = null)trystring portname = this.txtPort.Text;SerialPortBaudRates 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 = new SerialPortUtil(portname, this.txtBaudRate.Text, 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;elseserial.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);复制代码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。/ / 端口是否已经打开/ public bool IsOpengetreturn comPort.IsOpen;/ / 打开端口/ / 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();/ / 关闭端口/ public void ClosePort()if (comPort.IsOpen) comPort.Close();/ / 丢弃来自串行驱动程序的接收和发送缓冲区的数据/ public void DiscardBuffer()comPort.DiscardInBuffer();comPort.DiscardOutBuffer();/ / 写入数据/ / public void WriteData(string msg)if (!(comPort.IsOpen) comPort.Open();comPort.Write(msg);/ / 写入数据/ / 写入端口的字节数组public void WriteData(byte msg)if (!(comPort.IsOpen) comPort.Open();comPort.Write(msg, 0, msg.Length);/ / 写入数据/ / 包含要写入端口的字节数组/ 参数从0字节开始的字节偏移量/ 要写入的字节数public void WriteData(byte msg, int offset, int count)if (!(comPort.IsOpen) comPort.Open();comPort.Write(msg, offset, count);复制代码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 : EventArgspublic string DataReceived;public DataReceivedEventArgs(string m_DataReceived)this.DataReceived = m_DataReceived;public delegate void DataReceivedEventHandler(DataReceivedEventArgs e); 复制代码2）然后构造一个数据接收和错误处理的事件，如下所示/ / 完整协议的记录处理事件/ public event DataReceivedEventHandler DataReceived;public event SerialErrorReceivedEventHandler Error; 复制代码3）在构造函数添加相关的事件处理，如下所示/ / 参数构造函数（使用枚举参数构造）/ / 波特率/ 奇偶校验位/ 停止位/ 数据位/ 串口号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);复制代码4）实现对数据的接收和错误的处理 / / 结束符比特/ public byte EndByte = 0x23;/string End = #;/ / 数据接收处理/ 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 _byteData = new List();bool found = false;/是否检测到结束符号while (comPort.BytesToRead 0 | !found)byte readBuffer = new bytecomPort.ReadBufferSize + 1;int count = comPort.Read(readBuffer, 0, comPort.ReadBufferSize);for (int i = 0; i count; i+