C#串口通讯概念以及简单实现

C#

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2019-7-2

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  最近在研究串口通讯,其中有几个比较重要的概念,RS-232这种适配于上位机和PC端进行连接,RS-232只限于PC串口和设备间点对点的通信。它很简单的就可以进行连接,由于串口通讯是异步的,也就是说你可以同时向两端或者更多进行数据发送,它们之间的传输数据类型是byte,串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。对于两个进行通信的端口,这些参数必须匹配。

  听大佬说的几个关于串口通讯的术语,啥?啥,这是啥?

  就让我这个“小白”给你说说:第一个波特率,这个东西在不同领域都有涉及,在串口通讯中两个串口之间通讯之间的信号单元叫做码元,每分钟传递的信号(码元)也就是波特率;

  第二个数据位、停止位:这个听名字就知道是啥意思了,在传递数据过程之前,机器会识别你的数据是个啥,然后根据这个类型,去调整不同的起始位、停止位。

  第三个奇偶校验:就是想知道你这个数据有多大,多长,因为传输都是1 和 0 ,具体校验方法如下:

奇校验:就是让原有数据序列中(包括你要加上的一位)1的个数为奇数     —-     1000110(0)你必须添0这样原来有3个1已经是奇数了所以你添上0之后1的个数还是奇数个。

偶校验:就是让原有数据序列中(包括你要加上的一位)1的个数为偶数     —-      1000110(1)你就必须加1了这样原来有3个1要想1的个数为偶数就只能添1了。

  如果想要在C#中玩转串口通讯或者模拟串口,你必须先搞个硬件,当然我们是在模拟,那你就弄个模拟的工具呗,这个我给大家准备好了,自己去下载吧

链接:https://pan.baidu.com/s/1TcdgIWMY0i9BiKVGDxnAzQ 提取码:9uap 

  安装好了之后,桌面会有图标,然后打开,添加一个串口,具体请看下图

  下面我们就开始代码的实现了,创建一个.NET Fwk的 Winform 项目,然后开始我们的代码!

SerialPort sp1 = new SerialPort();
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }

        private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            string[] strCom = SerialPort.GetPortNames();
            if (strCom == null)
            {
                MessageBox.Show("本机没有串口!", "Error");
                return;
            }
            foreach (string com in System.IO.Ports.SerialPort.GetPortNames())
            {
                cbCom.Items.Add(com);
            }
            cbCom.SelectedIndex = 0;
            sp1.BaudRate = 9600;
            Control.CheckForIllegalCrossThreadCalls = false;
            sp1.DataReceived += Sp1_DataReceived;

            sp1.DtrEnable = true;
            sp1.RtsEnable = true;
            sp1.ReadTimeout = 1000;
            sp1.Close();
        }

  在窗体加载中,我们尝试获取了本机的所有串口,通过 SerialPort.GetPortNames() 方法,会返回一个字符串数组,如果没有就返回null,在其中,我们还设置了波特率,通过SerialPort类下的 DataReceived 方法,来监听我们的数据回传,还启用了DTR\DTS请求方式,通过 ReadTimeOut 对数据读取超时进行了控制。 

   既然我们监听了数据回传,那么在这个方法中,通过 ReadTimeOut.Read 进行了读取,直接从0到最后,截取完毕。

private void Sp1_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e)
        {
            if (sp1.IsOpen)     //判断是否打开串口
            {
                //输出当前时间
                DateTime dt = DateTime.Now;
                txtReceived.Text += dt.GetDateTimeFormats('f')[0].ToString() + "\r\n";
                Byte[] receivedData = new Byte[sp1.BytesToRead];        //创建接收字节数组
                sp1.Read(receivedData, 0, receivedData.Length);         //读取数据
                AddContent(new UTF8Encoding().GetString(receivedData));
            }
            else
            {
                MessageBox.Show("请打开某个串口", "错误提示");
            }
        }

        private void AddContent(string v)
        {
            this.BeginInvoke(new MethodInvoker(delegate
            {
                txtReceived.AppendText(v);
                txtReceived.AppendText("\r\n");
            }));
        }

当然以上的操作都必须在打开串口之后才能进行,打开串口这个还是比较费劲的,因为要设置各种参数,也就是我刚才说的那几个概念,如果不对,你让其他的端口来访问就找不到了。

        private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            if (!sp1.IsOpen)
            {
                try
                { 
                    string serialName = cbCom.SelectedItem.ToString();
                    sp1.PortName = serialName;
                    string strBaudRate = cbBaudRate.Text;
                    string strDateBits = cbDataBits.Text;
                    string strStopBits = cbStop.Text;
                    Int32 iBaudRate = Convert.ToInt32(strBaudRate);
                    Int32 iDateBits = Convert.ToInt32(strDateBits);
                    sp1.BaudRate = iBaudRate;       //波特率
                    sp1.DataBits = iDateBits;       //数据位
                    switch (cbStop.Text)            //停止位
                    {
                        case "1":
                            sp1.StopBits = StopBits.One;
                            break;
                        case "1.5":
                            sp1.StopBits = StopBits.OnePointFive;
                            break;
                        case "2":
                            sp1.StopBits = StopBits.Two;
                            break;
                        default:
                            MessageBox.Show("Error:参数不正确!", "Error");
                            break;
                    }
                    switch (cbCheck.Text)             //校验位
                    {
                        case "无":
                            sp1.Parity = Parity.None;
                            break;
                        case "奇校验":
                            sp1.Parity = Parity.Odd;
                            break;
                        case "偶校验":
                            sp1.Parity = Parity.Even;
                            break;
                        default:
                            MessageBox.Show("Error:参数不正确!", "Error");
                            break;
                    }

                    if (sp1.IsOpen == true)
                    {
                        sp1.Close();
                    }

                    //设置必要控件不可用
                    cbCom.Enabled = false;
                    cbBaudRate.Enabled = false;
                    cbDataBits.Enabled = false;
                    cbStop.Enabled = false;
                    cbCheck.Enabled = false;
                    sp1.Open();     //打开串口
                    button2.Text = "关闭串口";
                }
                catch (System.Exception ex)
                {
                    MessageBox.Show("Error:" + ex.Message, "Error");
                    return;
                }
            }
            else
            {
                cbCom.Enabled = true;
                cbBaudRate.Enabled = true;
                cbDataBits.Enabled = true;
                cbStop.Enabled = true;
                cbCheck.Enabled = true;
                sp1.Close();                    //关闭串口
                button2.Text = "打开串口";
            }
        }

最后也就是发送了,刚才我们接收使用Read,发送也当然很简单,是Write…

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            byte[] sendData = null;
            if (!sp1.IsOpen) //如果没打开
            {
                MessageBox.Show("请先打开串口!", "Error");
                return;
            }
            String strSend = txtSendStr.Text;
            try
            {
                sendData = Encoding.UTF8.GetBytes(txtSendStr.Text.Trim());
                sp1.Write(sendData, 0, sendData.Length);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                MessageBox.Show("Error:" + ex.Message, "Error");
            }

        }

还是非常简单的。

作者:张子浩