Parce que j'ai participé à un petit projet qui nécessitait le contrôle du port série des relais, j'ai appris la programmation de base du port série au cours des deux derniers jours. Un collègue possède un package de communication série JAVA, mais il a été téléchargé depuis Internet. C'est assez compliqué et il est difficile de comprendre avec précision le processus et le contenu de la communication série. Par conséquent, j'ai personnellement implémenté une programmation de base de communication série en utilisant C# en apprenant les méthodes d'experts en ligne. Ce qui suit est un résumé des résultats d'apprentissage, j'espère qu'il sera utile à tout le monde.
1. Introduction à la communication série
L'interface série (port série) est un type qui peut convertir les caractères de données parallèles du CPU en série continue. Le flux de données est envoyé et le flux de données série reçu peut être converti en caractères de données parallèles et fourni au dispositif CPU. Généralement, le circuit qui remplit cette fonction est appelé circuit d'interface série.
Le concept des communications série est très simple. Le port série envoie et reçoit des octets petit à petit. Bien que plus lent que la communication parallèle octet par octet, un port série peut envoyer des données sur un fil tout en recevant des données sur un autre fil. Les paramètres les plus importants de la communication série sont le débit en bauds, les bits de données, les bits d'arrêt et la parité. Pour que deux ports communiquent, ces paramètres doivent correspondre.
1. Débit en bauds : Il s'agit d'un paramètre qui mesure le débit de transmission des symboles. Il fait référence au changement de temps unitaire après la modulation du signal, c'est-à-dire au nombre de changements de paramètres de porteuse par unité de temps. Par exemple, 960 caractères sont transmis par seconde et chaque format de caractère contient 10 bits (1 bit de départ, 1). Bit d'arrêt, 8 bits de données), le débit en bauds à ce moment est de 960Bd et le débit binaire est de 10 bits * 960 bits/seconde = 9600 bps.
2. Bits de données : Il s'agit d'un paramètre qui mesure les bits de données réels en communication. Lorsqu'un ordinateur envoie un paquet d'informations, les données réelles ne sont souvent pas de 8 bits ; les valeurs standard sont de 6, 7 et 8 bits. Le code ASCII standard est de 0 à 127 (7 bits) et le code ASCII étendu est de 0 à 255 (8 bits).
3. Bit d'arrêt : utilisé pour représenter les derniers bits d'un seul paquet. Les valeurs typiques sont 1, 1,5 et 2 bits. Étant donné que les données sont chronométrées sur la ligne de transmission et que chaque appareil possède sa propre horloge, il est possible qu'une petite désynchronisation entre les deux appareils se produise pendant la communication. Le bit d'arrêt indique donc non seulement la fin du transfert, mais donne également à l'ordinateur la possibilité de corriger la synchronisation de l'horloge.
4. Chiffre de contrôle : une méthode simple de détection d'erreurs dans la communication série. Il existe quatre modes de détection d'erreurs : pair, impair, élevé et faible. Bien entendu, il est également possible de ne pas avoir de chiffre de contrôle.
2. Classe de programmation de port série C#
À partir de .NET Framework 2.0, C# fournit la classe SerialPort pour le contrôle du port série. Espace de noms :System.IO.Ports. Pour une présentation détaillée des membres, veuillez vous référer à la documentation MSDN. Ce qui suit présente ses champs, méthodes et événements couramment utilisés.
1. Champs couramment utilisés :
| 名称 | 说明 |
| PortName | 获取或设置通信端口 |
| BaudRate | 获取或设置串行波特率 |
| DataBits | 获取或设置每个字节的标准数据位长度 |
| Parity | 获取或设置奇偶校验检查协议 |
| StopBits | 获取或设置每个字节的标准停止位数 |
2. >
| 名称 | 说明 |
| Close | 关闭端口连接，将 IsOpen 属性设置为 false，并释放内部 Stream 对象 |
| GetPortNames | 获取当前计算机的串行端口名称数组 |
| Open | 打开一个新的串行端口连接 |
| Read | 从 SerialPort 输入缓冲区中读取 |
| Write | 将数据写入串行端口输出缓冲区 |
3. >
| 名称 | 说明 |
| DataReceived | 表示将处理 SerialPort 对象的数据接收事件的方法 |
3. Utilisation de base
Ce qui suit est donné en combinaison avec un existant. relais Utilisation de base de la communication série pour référence.
Le logiciel implémente une interface de base
1 using System; 2 using System.Windows.Forms; 3 using System.IO.Ports; 4 using System.Text; 5 6 namespace Traveller_SerialPortControl 7 { 8 public partial class Form1 : Form 9 { 10 //定义端口类 11 private SerialPort ComDevice = new SerialPort(); 12 public Form1() 13 { 14 InitializeComponent(); 15 InitralConfig(); 16 } 17 /// <summary> 18 /// 配置初始化 19 /// </summary> 20 private void InitralConfig() 21 { 22 //查询主机上存在的串口 23 comboBox_Port.Items.AddRange(SerialPort.GetPortNames()); 24 25 if (comboBox_Port.Items.Count > 0) 26 { 27 comboBox_Port.SelectedIndex = 0; 28 } 29 else 30 { 31 comboBox_Port.Text = "未检测到串口"; 32 } 33 comboBox_BaudRate.SelectedIndex = 5; 34 comboBox_DataBits.SelectedIndex = 0; 35 comboBox_StopBits.SelectedIndex = 0; 36 comboBox_CheckBits.SelectedIndex = 0; 37 pictureBox_Status.BackgroundImage = Properties.Resources.red; 38 39 //向ComDevice.DataReceived（是一个事件）注册一个方法Com_DataReceived，当端口类接收到信息时时会自动调用Com_DataReceived方法 40 ComDevice.DataReceived += new SerialDataReceivedEventHandler(Com_DataReceived); 41 } 42 43 /// <summary> 44 /// 一旦ComDevice.DataReceived事件发生，就将从串口接收到的数据显示到接收端对话框 45 /// </summary> 46 /// <param name="sender"></param> 47 /// <param name="e"></param> 48 private void Com_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e) 49 { 50 //开辟接收缓冲区 51 byte[] ReDatas = new byte[ComDevice.BytesToRead]; 52 //从串口读取数据 53 ComDevice.Read(ReDatas, 0, ReDatas.Length); 54 //实现数据的解码与显示 55 AddData(ReDatas); 56 } 57 58 /// <summary> 59 /// 解码过程 60 /// </summary> 61 /// <param name="data">串口通信的数据编码方式因串口而异，需要查询串口相关信息以获取</param> 62 public void AddData(byte[] data) 63 { 64 if (radioButton_Hex.Checked) 65 { 66 StringBuilder sb = new StringBuilder(); 67 for (int i = 0; i < data.Length; i++) 68 { 69 sb.AppendFormat("{0:x2}" + " ", data[i]); 70 } 71 AddContent(sb.ToString().ToUpper()); 72 } 73 else if (radioButton_ASCII.Checked) 74 { 75 AddContent(new ASCIIEncoding().GetString(data)); 76 } 77 else if (radioButton_UTF8.Checked) 78 { 79 AddContent(new UTF8Encoding().GetString(data)); 80 } 81 else if (radioButton_Unicode.Checked) 82 { 83 AddContent(new UnicodeEncoding().GetString(data)); 84 } 85 else 86 { 87 StringBuilder sb = new StringBuilder(); 88 for (int i = 0; i < data.Length; i++) 89 { 90 sb.AppendFormat("{0:x2}" + " ", data[i]); 91 } 92 AddContent(sb.ToString().ToUpper()); 93 } 94 } 95 96 /// <summary> 97 /// 接收端对话框显示消息 98 /// </summary> 99 /// <param name="content"></param>100 private void AddContent(string content)101 {102 BeginInvoke(new MethodInvoker(delegate103 {
104 textBox_Receive.AppendText(content);
105 }));106 }107 108 /// <summary>109 /// 串口开关110 /// </summary>111 /// <param name="sender"></param>112 /// <param name="e"></param>113 private void button_Switch_Click(object sender, EventArgs e)114 {115 if (comboBox_Port.Items.Count <= 0)116 {117 MessageBox.Show("未发现可用串口，请检查硬件设备");118 return;119 }120 121 if (ComDevice.IsOpen == false)122 {123 //设置串口相关属性124 ComDevice.PortName = comboBox_Port.SelectedItem.ToString();125 ComDevice.BaudRate = Convert.ToInt32(comboBox_BaudRate.SelectedItem.ToString());126 ComDevice.Parity = (Parity)Convert.ToInt32(comboBox_CheckBits.SelectedIndex.ToString());127 ComDevice.DataBits = Convert.ToInt32(comboBox_DataBits.SelectedItem.ToString());128 ComDevice.StopBits = (StopBits)Convert.ToInt32(comboBox_StopBits.SelectedItem.ToString());129 try130 {131 //开启串口132 ComDevice.Open();133 button_Send.Enabled = true;134 }135 catch (Exception ex)136 {137 MessageBox.Show(ex.Message, "未能成功开启串口", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);138 return;139 }140 button_Switch.Text = "关闭";141 pictureBox_Status.BackgroundImage = Properties.Resources.green;142 }143 else144 {145 try146 {147 //关闭串口148 ComDevice.Close();149 button_Send.Enabled = false;150 }151 catch (Exception ex)152 {153 MessageBox.Show(ex.Message, "串口关闭错误", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);154 }155 button_Switch.Text = "开启";156 pictureBox_Status.BackgroundImage = Properties.Resources.red;157 }158 159 comboBox_Port.Enabled = !ComDevice.IsOpen;160 comboBox_BaudRate.Enabled = !ComDevice.IsOpen;161 comboBox_DataBits.Enabled = !ComDevice.IsOpen;162 comboBox_StopBits.Enabled = !ComDevice.IsOpen;163 comboBox_CheckBits.Enabled = !ComDevice.IsOpen;164 }165 166 167 /// <summary>168 /// 将消息编码并发送169 /// </summary>170 /// <param name="sender"></param>171 /// <param name="e"></param>172 private void button_Send_Click(object sender, EventArgs e)173 {174 if (textBox_Receive.Text.Length > 0)175 {176 textBox_Receive.AppendText("\n");177 }178 179 byte[] sendData = null;180 181 if (radioButton_Hex.Checked)182 {183 sendData = strToHexByte(textBox_Send.Text.Trim());184 }185 else if (radioButton_ASCII.Checked)186 {187 sendData = Encoding.ASCII.GetBytes(textBox_Send.Text.Trim());188 }189 else if (radioButton_UTF8.Checked)190 {191 sendData = Encoding.UTF8.GetBytes(textBox_Send.Text.Trim());192 }193 else if (radioButton_Unicode.Checked)194 {195 sendData = Encoding.Unicode.GetBytes(textBox_Send.Text.Trim());196 }197 else198 {199 sendData = strToHexByte(textBox_Send.Text.Trim());200 }201 202 SendData(sendData);203 }204 205 /// <summary>206 /// 此函数将编码后的消息传递给串口207 /// </summary>208 /// <param name="data"></param>209 /// <returns></returns>210 public bool SendData(byte[] data)211 {212 if (ComDevice.IsOpen)213 {214 try215 {216 //将消息传递给串口217 ComDevice.Write(data, 0, data.Length);218 return true;219 }220 catch (Exception ex)221 {222 MessageBox.Show(ex.Message, "发送失败", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);223 }224 }225 else226 {227 MessageBox.Show("串口未开启", "错误", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);228 }229 return false;230 }231 232 /// <summary>233 /// 16进制编码234 /// </summary>235 /// <param name="hexString"></param>236 /// <returns></returns>237 private byte[] strToHexByte(string hexString)238 {239 hexString = hexString.Replace(" ", "");240 if ((hexString.Length % 2) != 0) hexString += " ";241 byte[] returnBytes = new byte[hexString.Length / 2];242 for (int i = 0; i < returnBytes.Length; i++)243 returnBytes[i] = Convert.ToByte(hexString.Substring(i * 2, 2).Replace(" ", ""), 16);244 return returnBytes;245 }246 247 //以下两个指令是结合一款继电器而设计的248 private void button_On_Click(object sender, EventArgs e)249 {250 textBox_Send.Text = "005A540001010000B0";251 }252 253 private void button_Off_Click(object sender, EventArgs e)254 {255 textBox_Send.Text = "005A540002010000B1";256 }257 }258 }
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