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C#開發串列埠通訊例項及串列埠基礎

一、串列埠通訊簡介

序列介面(串列埠)是一種可以將接受來自CPU的並行資料字元轉換為連續的序列資料流傳送出去,同時可將接受的序列資料流轉換為並行的資料字元供給CPU的器件。一般完成這種功能的電路,我們稱為序列介面電路。

串列埠通訊(Serial Communications)的概念非常簡單,串列埠按位(bit)傳送和接收位元組。儘管比按位元組(byte)的並行通訊慢,但是串列埠可以在使用一根線傳送資料的同時用另一根線接收資料。串列埠通訊最重要的引數是波特率、資料位、停止位和奇偶校驗。對於兩個進行通訊的埠,這些引數必須匹配。

1.波特率:這是一個衡量符號傳輸速率的引數。指的是訊號被調製以後在單位時間內的變化,即單位時間內載波引數變化的次數,如每秒鐘傳送960個字元,而每個字元格式包含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,位元率為10位*960個/秒=9600bps。

2.資料位:這是衡量通訊中實際資料位的引數。當計算機發送一個資訊包,實際的資料往往不會是8位的,標準的值是6、7和8位。標準的ASCII碼是0~127(7位),擴充套件的ASCII碼是0~255(8位)。

3.停止位:用於表示單個包的最後幾位。典型的值為1,1.5和2位。由於資料是在傳輸線上定時的,並且每一個裝置有其自己的時鐘,很可能在通訊中兩臺裝置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,並且提供計算機校正時鐘同步的機會。

4.校驗位:在串列埠通訊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#串列埠程式設計類

從.NET Framework 2.0開始,C#提供了SerialPort類用於實現串列埠控制。名稱空間:System.IO.Ports

。其中詳細成員介紹參看MSDN文件。下面介紹其常用的欄位、方法和事件。

1. 常用欄位:

名稱 說明
PortName 獲取或設定通訊埠
BaudRate 獲取或設定序列波特率
DataBits 獲取或設定每個位元組的標準資料位長度
Parity 獲取或設定奇偶校驗檢查協議
StopBits 獲取或設定每個位元組的標準停止位數

2. 常用方法:

名稱 說明
Close 關閉埠連線,將IsOpen屬性設定為false,並釋放內部Stream物件
GetPortNames 獲取當前計算機的串列埠名稱陣列
Open 開啟一個新的串列埠連線
Read SerialPort輸入緩衝區中讀取
Write 將資料寫入串列埠輸出緩衝區

3. 常用事件:

名稱 說明
DataReceived 表示將處理SerialPort物件的資料接收事件的方法

三、C#開發串列埠例項

前臺頁面:

後臺程式碼:

using System;
using System.IO.Ports;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;

namespace SerialPort
{
    public partial class SerialPort : Form
    {
        String serialPortName;
        public SerialPort()
        {
            InitializeComponent();
        }

        private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            string[] ports = System.IO.Ports.SerialPort.GetPortNames();//獲取電腦上可用串列埠號
            comboBox1.Items.AddRange(ports);//給comboBox1新增資料
            comboBox1.SelectedIndex = comboBox1.Items.Count > 0 ? 0 : -1;//如果裡面有資料,顯示第0個

            comboBox2.Text = "115200";/*預設波特率:115200*/
            comboBox3.Text = "1";/*預設停止位:1*/
            comboBox4.Text = "8";/*預設資料位:8*/
            comboBox5.Text = "";/*預設奇偶校驗位:無*/
        }

        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            if (button1.Text == "開啟串列埠"){//如果按鈕顯示的是開啟
                try{//防止意外錯誤
                    serialPort1.PortName = comboBox1.Text;//獲取comboBox1要開啟的串列埠號
                    serialPortName = comboBox1.Text;
                    serialPort1.BaudRate = int.Parse(comboBox2.Text);//獲取comboBox2選擇的波特率
                    serialPort1.DataBits = int.Parse(comboBox4.Text);//設定資料位
                    /*設定停止位*/
                    if (comboBox3.Text == "1") { serialPort1.StopBits = StopBits.One; }
                    else if (comboBox3.Text == "1.5") { serialPort1.StopBits = StopBits.OnePointFive; }
                    else if (comboBox3.Text == "2") { serialPort1.StopBits = StopBits.Two; }
                    /*設定奇偶校驗*/
                    if (comboBox5.Text == "") { serialPort1.Parity = Parity.None; }
                    else if (comboBox5.Text == "奇校驗") { serialPort1.Parity = Parity.Odd; }
                    else if (comboBox5.Text == "偶校驗") { serialPort1.Parity = Parity.Even; }

                    serialPort1.Open();//開啟串列埠
                    button1.Text = "關閉串列埠";//按鈕顯示關閉串列埠
                }
                catch (Exception err)
                {
                    MessageBox.Show("開啟失敗"+ err.ToString(), "提示!");//對話方塊顯示開啟失敗
                }
            }
            else{//要關閉串列埠
                try{//防止意外錯誤
                    serialPort1.Close();//關閉串列埠
                }
                catch (Exception){}
                button1.Text = "開啟串列埠";//按鈕顯示開啟
            }
        }

        protected override void WndProc(ref Message m)
        {
            if (m.Msg == 0x0219){//裝置改變
                if (m.WParam.ToInt32() == 0x8004){//usb串列埠拔出
                    string[] ports = System.IO.Ports.SerialPort.GetPortNames();//重新獲取串列埠
                    comboBox1.Items.Clear();//清除comboBox裡面的資料
                    comboBox1.Items.AddRange(ports);//給comboBox1新增資料
                    if (button1.Text == "關閉串列埠"){//使用者開啟過串列埠
                        if (!serialPort1.IsOpen){//使用者開啟的串列埠被關閉:說明熱插拔是使用者開啟的串列埠
                            button1.Text = "開啟串列埠";
                            serialPort1.Dispose();//釋放掉原先的串列埠資源
                            comboBox1.SelectedIndex = comboBox1.Items.Count > 0 ? 0 : -1;//顯示獲取的第一個串列埠號
                        }
                        else{
                            comboBox1.Text = serialPortName;//顯示使用者開啟的那個串列埠號
                        }
                    }
                    else{//使用者沒有開啟過串列埠
                        comboBox1.SelectedIndex = comboBox1.Items.Count > 0 ? 0 : -1;//顯示獲取的第一個串列埠號
                    }
                }
                else if (m.WParam.ToInt32() == 0x8000){//usb串列埠連線上
                    string[] ports = System.IO.Ports.SerialPort.GetPortNames();//重新獲取串列埠
                    comboBox1.Items.Clear();
                    comboBox1.Items.AddRange(ports);
                    if (button1.Text == "關閉串列埠"){//使用者開啟過一個串列埠
                        comboBox1.Text = serialPortName;//顯示使用者開啟的那個串列埠號
                    }
                    else{
                        comboBox1.SelectedIndex = comboBox1.Items.Count > 0 ? 0 : -1;//顯示獲取的第一個串列埠號
                    }
                }
            }
            base.WndProc(ref m);
        }

        private void serialPort1_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e)
        {
            int len = serialPort1.BytesToRead;//獲取可以讀取的位元組數
            byte[] buff = new byte[len];//建立快取資料陣列
            serialPort1.Read(buff, 0, len);//把資料讀取到buff陣列
            
            Invoke((new Action(() =>{//C# 3.0以後代替委託的新方法
                
                    textBox1.AppendText(Encoding.Default.GetString(buff));//對話方塊追加顯示資料
            })));
        }

        private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            textBox1.Clear();//清除接收對話方塊顯示的資料
        }

        private void button3_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            String Str = textBox2.Text.ToString();//獲取傳送文字框裡面的資料
            try
            {
                if (Str.Length > 0)
                {
                   
                        serialPort1.Write(Str);//串列埠傳送資料
                    
                }
            }
            catch (Exception){ }
        }

        private void button4_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            textBox2.Clear();//清除傳送文字框裡面的內容
        }
    }
}