C# 串口连接的读取与发送（附串口工具的编写源码） |
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C# 串口连接的读取与发送（附串口工具的编写源码）
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一、串口连接的打开与关闭 串口，即COM口，在.NET中使用 SerialPort 类进行操作。串口开启与关闭，是涉及慢速硬件的IO操作，频繁打开或关闭会影响整体处理速度，甚至导致打开或关闭串口失败。非特殊情况，串口一次性打开后，在退出程序时关闭串口即可。在打开串口前，可以设置一些常用的参数。常用的参数如下： （1）串口的接受/发送超时时间：ReadTimeout/WriteTimeout。 (2) 串口的接受/发送缓存区大小：ReadBufferSize/WriteBufferSize。 具体代码如下： 1 // Open Com 2 _serialPort = new SerialPort(com, baud); 3 if (_serialPort.IsOpen) _serialPort.Close(); 4 5 // Set the read / write timeouts 6 _serialPort.ReadTimeout = 500; 7 _serialPort.WriteTimeout = 500; 8 9 // Set read / write buffer Size，the default of value is 1MB 10 _serialPort.ReadBufferSize = 1024 * 1024; 11 _serialPort.WriteBufferSize = 1024 * 1024; 12 13 _serialPort.Open(); 14 15 // Discard Buffer 16 _serialPort.DiscardInBuffer(); 17 _serialPort.DiscardOutBuffer();需要注意的是超出缓冲区的部分会被直接丢弃。因此，如果需要使用串口传送大文件，那接收方和发送方都需要将各自的缓冲区域设置的足够大，以便能够一次性存储下大文件的二进制数组。若条件限制，缓冲区域不能设置过大，那就需要在发送大文件的时候按照发送缓冲区大小分包去发送，接收方按顺序把该数组组合起来形成接受文件的二进制数组。 二、串口发送 SerialPort 类发送支持二进制发送与文本发送，需要注意的是文本发送时，需要知道转换的规则，一般常用的是ASCII、UTF7、UTF-8、UNICODE、UTF32。具体代码如下： 1 #region Send 2 /// 3 /// 发送消息（byte数组） 4 /// 5 /// 6 /// 7 /// 8 public void Send(byte[] buffer, int offset, int count) 9 { 10 lock (_mux) 11 { 12 _serialPort.Write(buffer, offset, count); 13 _sendCount += (count - offset); 14 } 15 } 16 17 /// 18 /// 发送消息（字符串） 19 /// 20 /// 字符串编码方式，具体方式见 21 /// 22 public void Send(Encoding encoding , string message) 23 { 24 lock (_mux) 25 { 26 var buffer = encoding.GetBytes(message); 27 _serialPort.Write(buffer, 0, buffer.Length); 28 _sendCount += buffer.Length; 29 } 30 } 31 #endregion三、串口接受 串口接受需要注意，消息接受与消息处理要代码分离。不能把流程处理的代码放入信息接受处，因为消息处理或多或少会有耗时，这会造成当发送方发送过快时，接受方的接受缓冲区会缓存多条消息。我们可以把接受到的消息放入队列中，然后在外部线程中，尝试去拿出该条消息进行消费。采用 “生产-消费”模式。具体代码如下： 1 #region Receive 2 private void PushMessage() 3 { 4 _serialPort.DataReceived += (sender, e) => 5 { 6 lock (_mux) 7 { 8 if (_serialPort.IsOpen == false) return; 9 int length = _serialPort.BytesToRead; 10 byte[] buffer = new byte[length]; 11 _serialPort.Read(buffer, 0, length); 12 _receiveCount += length; 13 _messageQueue.Enqueue(buffer); 14 _messageWaitHandle.Set(); 15 } 16 }; 17 } 18 19 /// 20 /// 获取串口接受到的内容 21 /// 22 /// 取消息的超时时间 23 /// 返回byte数组 24 public byte[] TryMessage(int millisecondsToTimeout = -1) 25 { 26 if (_messageQueue.TryDequeue(out var message)) 27 { 28 return message; 29 } 30 31 if (_messageWaitHandle.WaitOne(millisecondsToTimeout)) 32 { 33 if (_messageQueue.TryDequeue(out message)) 34 { 35 return message; 36 } 37 } 38 return default; 39 } 40 #endregion四、完整代码与测试结果 串口工具类的完整代码如下：
测试代码如下：
使用串口工具测试如下，对于串口的接受如丝般顺滑。当我们在消息中增加测试延时后，就会发现当串口工具继续快速发送一段时间后关闭发送，发现使用队列后，依然没有丢失一条来自发送方的消息。
五、串口工具编写实例 通过以上对串口的了解，我们模仿串口工具进行编程，完成如下：
该串口工具采用WPF框架的MVVM模式进行开发，代码地址：https://github.com/Dwayne112401/MyProgra-SerialportTool |
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