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使用SerialPort類設計串口通訊程序...

 alone_star 2007-09-13

使用SerialPort類設計串口通訊程序

IT168 技術文檔】

    一.概述

    在Visual Studio 6.0中編寫串口通訊程序,一般都使用Microsoft Communication Control(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,就可以輕松地實現串口通訊。但在Microsoft.Net技術廣泛應用的今天,Visual Studio.Net沒有將此控件加入控件庫,所以人們采用了許多方法在Visual Studio.Net來編寫串口通訊程序:第一種方法是通過采用Visual Studio 6.0中原來的MSComm控件這是最簡單的,最方便的方法,但需要注冊;第二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調用方法實現;第三種方法是自己用API寫串口通信,雖然難度高,但可以方便實現自己想要的各種功能。

    現在微軟推出了最新版本的Visual Studio 2005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。NET Framework 2.0 類庫包含了SerialPort 類,方便地實現了所需要串口通訊的多種功能,為了使MSComm編程方法快速轉換到以SerialPort類為核心的串口通訊的設計方法,本文著重討論了 Visual Studio 6.0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 和事件驅動的 I/O、對管腳和中斷狀態(tài)的訪問以及對串行驅動程序屬性的訪問,所以在程序代碼起始位置需加入Using System.IO.Ports。
    2.串口的通訊參數
    串口通訊最常用的參數就是通訊端口號及通訊格式(波特率、數據位、停止位和校驗位),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。通常情況下,PortName正常返回的值為 COM1、COM2……,SerialPort類最大支持的端口數突破了CommPort控件中CommPort屬性不能超過16的限止,大大方便了用戶 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、數據 位、停止位和校驗位,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,既可以對已經實例化的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據位和停止位直接初始化 SerialPort 類的新實例。
    3.串口的打開和關閉
    SerialPort類沒有采用MSComm.PortOpen=True/False設置屬性值打開關閉串口,相應的是調用類的Open()和Close()方法。
    4. 數據的發(fā)送和讀取
    Serial類調用重載的Write和WriteLine方法發(fā)送數據,其中WriteLine可發(fā)送字符串并在字符串末尾加入換行符,讀取串口緩沖區(qū)的 方法有許多,其中除了ReadExisting和ReadTo,其余的方法都是同步調用,線程被阻塞直到緩沖區(qū)有相應的數據或大于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 符個數或接收到了文件結束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類是相當容易上手的。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、數據位、停止位和校驗位,再打開端口連接,發(fā)送數據,接收數據,最后關閉端口連接這樣幾個步驟。

    數據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Visual Basic中的延時方法中一般會調用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據,則將ReceivedBytesThreshold設為接收數據的長度,若 接收數據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類讀取數據的許多方法是同步阻塞調用,盡量避免在主線程中調用,可以使用異步處理或線程間處理調用這些讀取數據的方法。

    由于DataReceived事件在輔線程被引發(fā),當收到完整的一條數據,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.結束語

    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控件具有相同接口的類,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。

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