C#中串口通信编程
原文作者：ivanx
转载自：http://bbs.msproject.cn/
[翻译]
Tapan Dantre.著Serial Communication using C# and Whidbey
[简介]
本文将介绍如何在.NET平台下使用C#创建串口通信程序，.NET 2.0提供了串口通信的功能，其命名
空间是System.IO.Ports。这个新的框架不但可以访问计算机上的串口，还可以和串口设备进行通信。
我们将使用标准的RS
或流控制器，而是使用无modem连接。
命名空间
System.IO.Ports命名空间中最重用的是SerialPort 类。
创建SerialPort 对象
通过创建SerialPort 对象，我们可以在程序中控制串口通信的全过程。
我们将要用到的SerialPort 类的方法：
ReadLine()：从输入缓冲区读一新行的值，如果没有，会返回NULL
WriteLine(string)：写入输出缓冲
Open()：打开一个新的串口连接
Close()：关闭
Code:
//create a
SerialPort sp = new SerialPort ();
默认情况下，DataBits 值是8，StopBits 是1，通信端口是COM1。这些都可以在下面的属性中重新设置
：
BaudRate：串口的波特率
StopBits：每个字节的停止位数量
ReadTimeout：当读操作没有完成时的停止时间。单位，毫秒
还有不少其它公共属性，自己查阅MSDN。
串口的硬件知识
在数据传输的时候，每个字节的数据通过单个的电缆线传输。包包括开始位，数据，结束为。一旦
开始位传出，后面就会传数据，可能是5，6，7或8位，就看你的设定了。发送和接收必须设定同样
的波特率和数据位数。
无猫模式
没有Modem模式的电缆只是简单地交叉传送和接收线。同样DTR & DSR, 和 RTS & CTS也需要交叉。
RS232针图
这里，我们三条线。互连2和3（一段的2pin连接3pin），连接两端的5pin。
[示例程序]
主程序
如果想使用默认属性，按“Save Status”按钮，如果想改变属性按“Property”。它会弹出下图：
设定好之后，可以通信了。
主窗口的代码
Code:
#region Using directives
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Windows.Forms;
using System.IO.Ports;
#endregion
namespace Serialexpample
{
partial class Form1 : Form
{
//create instance of property page
//property page is used to set values for stop bits and
//baud rate
PropertyPage pp = new PropertyPage();
//create an Serial Port object
SerialPort sp = new SerialPort();
public Form1()
{
InitializeComponent();
}
private void propertyButton_Click(object sender, EventArgs e)
{
//show property dialog
pp.ShowDialog();
propertyButton.Hide();
}
private void sendButton_Click(object sender, EventArgs e)
{
try
{
//write line to serial port
sp.WriteLine(textBox.Text);
//clear the text box
textBox.Text = "";
}
catch (System.Exception ex)
{
baudRatelLabel.Text = ex.Message;
}
}
private void ReadButton_Click(object sender, EventArgs e)
{
try
{
//clear the text box
textBox.Text = "";
//read serial port and displayed the data in text box
textBox.Text = sp.ReadLine();
}
catch(System.Exception ex)
{
baudRatelLabel.Text = ex.Message;
}
}
private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
{
}
private void Form1_FormClosing(object sender, FormClosingEventArgs e)
{
MessageBox.Show("Do u want to Close the App");
sp.Close();
}
private void startCommButton_Click(object sender, EventArgs e)
{
startCommButton.Hide();
sendButton.Show();
readButton.Show();
textBox.Show();
}
//when we want to save the status(value)
private void saveStatusButton_Click_1(object sender, EventArgs e)
{
//display values
//if no property is set the default values
if (pp.bRate == "" && pp.sBits == "")
{
dataBitLabel.Text = "BaudRate = " + sp.BaudRate.ToString();
readTimeOutLabel.Text = "StopBits = " + sp.StopBits.ToString();
}
else
{
dataBitLabel.Text = "BaudRate = " + pp.bRate;
readTimeOutLabel.Text = "StopBits = " + pp.sBits;
}
parityLabel.Text = "DataBits = " + sp.DataBits.ToString();
stopBitLabel.Text = "Parity = " + sp.Parity.ToString();
readTimeOutLabel.Text = "ReadTimeout = " +
sp.ReadTimeout.ToString();
if (propertyButton.Visible == true)
propertyButton.Hide();
saveStatusButton.Hide();
startCommButton.Show();
try
{
//open serial port
sp.Open();
//set read time out to 500 ms
sp.ReadTimeout = 500;
}
catch (System.Exception ex)
{
baudRatelLabel.Text = ex.Message;
}
}
}
}
属性设置对话框代码：
Code:
#region Using directives
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
#endregion
namespace Serialexpample
{
partial class PropertyPage : Form
{
//variables for storing values of baud rate and stop bits
private string baudR="";
private string stopB="";
//property for setting and getting baud rate and stop bits
public string bRate
{
get
{
return baudR;
}
set
{
baudR = value;
}
}
public string sBits
{
get
{
return stopB;
}
set
{
stopB = value;
}
}
public PropertyPage()
{
InitializeComponent();
}
private void cancelButton_Click(object sender, EventArgs e)
{
this.bRate = "";
this.sBits = "";
//close form
this.Close();
}
private void okButton_Click_1(object sender, EventArgs e)
{
//here we set the value for stop bits and baud rate.
this.bRate = BaudRateComboBox.Text;
this.sBits = stopBitComboBox.Text;
//
this.Close();
}
}
}
一．概述在Visual Studio 6.0中编写串口通讯程序，一般都使用Microsoft Communication Control（简称MSComm）的通讯控件，只要通 过对此控件的属性和事件进行相应编程操作，就可以轻松地实现串口通讯。但在Microsoft.Net技术广泛应用的今天，Visual Studio.Net没有将此控件加入控件库，所以人们采用了许多方法在Visual Studio.Net来编写串口通讯程序：第一种方法是通过采用Visual Studio 6.0中原来的MSComm控件这是最简单的，最方便的方法，但需要注册；第二种方法是采用微软在.NET推出了一个串口控件，基于.NET的P/Invoke调用方法实现；第三种方法是自己用API写串口通信，虽然难度高，但可以方便实现自己想要的各种功能。
现在微软推出了最新版本的Visual Studio 2005开发工具，可以不再采用第三方控件的方法来设计串口通讯程序。NET Framework 2.0 类库包含了SerialPort 类,方便地实现了所需要串口通讯的多种功能，为了使MSComm编程方法快速转换到以SerialPort类为核心的串口通讯的设计方法，本文着重讨论了Visual Studio 6.0的MSComm控件和SerialPort 类设计方法的异同点。
二．SerialPort常用属性、方法和事件
1．命名空间
System.IO.Ports命名空间包含了控制串口重要的SerialPort类，该类提供了同步 I/O 和事件驱动的 I/O、对管脚和中断状态的访问以及对串行驱动程序属性的访问，所以在程序代码起始位置需加入Using System.IO.Ports。
2．串口的通讯参数
串口通讯最常用的参数就是通讯端口号及通讯格式(波特率、数据位、停止位和校验位)，在MSComm中相关的属性是CommPort和Settings。SerialPort类与MSComm有一些区别:
a.通讯端口号
[PortName]属性获取或设置通信端口，包括但不限于所有可用的 COM 端口，请注意该属性返回类型为String，不是Mscomm.CommPort的short类型。通常情况下，PortName正常返回的值为COM1、COM2……，SerialPort类最大支持的端口数突破了CommPort控件中CommPort属性不能超过16的限止，大大方便了用户串口设备的配置。
b. 通讯格式
SerialPort类对分别用[BaudRate]、[Parity]、[DataBits]、[StopBits]属性设置通讯格式中的波特率、数据位、停止位和校验位，其中[Parity]和[StopBits]分别是枚举类型Parity、StopBits，Parity类型中枚举了Odd(奇)、Even(偶)、Mark、None、Space，Parity枚举了None、One、OnePointFive、Two。
SerialPort类提供了七个重载的构造函数，既可以对已经实例化的SerialPort对象设置上述相关属性的值，也可以使用指定的端口名称、波特率和奇偶校验位数据位和停止位直接初始化 SerialPort 类的新实例。
3．串口的打开和关闭
SerialPort类没有采用MSComm.PortOpen=True/False设置属性值打开关闭串口，相应的是调用类的Open()和Close()方法。
4. 数据的发送和读取
Serial类调用重载的Write和WriteLine方法发送数据，其中WriteLine可发送字符串并在字符串末尾加入换行符，读取串口缓冲区的方法有许多，其中除了ReadExisting和ReadTo,其余的方法都是同步调用，线程被阻塞直到缓冲区有相应的数据或大于ReadTimeOut属性设定的时间值后，引发ReadExisting异常。
5.DataReceived事件
该事件类似于MSComm控件中的OnComm事件，DataReceived事件在接收到了[ReceivedBytesThreshold]设置的字符个数或接收到了文件结束字符并将其放入了输入缓冲区时被触发。其中[ReceivedBytesThreshold]相当于MSComm控件的[Rthreshold]属性，该事件的用法与MsComm控件的OnComm事件在CommEvent为comEvSend和comEvEof时是一致的。
三．SerialPort的使用
对于熟悉MSComm控件的程序设计者，SerialPort类是相当容易上手的。在进行串口通讯时，一般的流程是设置通讯端口号及波特率、数据位、停止位和校验位，再打开端口连接，发送数据，接收数据，最后关闭端口连接这样几个步骤。
数据接收的设计方法在这里比较重要，采用轮询的方法比较浪费时间，在Visual Basic中的延时方法中一般会调用API并用DOEvents方法来处理，但程序不易控制，建议采用DataReceived事件触发的方法，合理的设置ReceivedBytesThreshold的值，若接收的是定长的数据，则将ReceivedBytesThreshold设为接收数据的长度，若接收数据的结尾是固定的字符或字符串则可采用ReadTo的方法或在DataReceived事件中判断接收的字符是否满足条件。
SerialPort类读取数据的许多方法是同步阻塞调用，尽量避免在主线程中调用，可以使用异步处理或线程间处理调用这些读取数据的方法。
由于DataReceived事件在辅线程被引发，当收到完整的一条数据，返回主线程处理或在窗体上显示时，请注意跨线程的处理，C#可采用控件异步委托的方法Control.BeginInvoke及同步委托的方法Invoke。
四．结束语
在.NET平台下熟练使用SerialPort 类，可以很好地开发出串口通讯类程序，对于过去使用MSComm控件设计了一些通讯程序，也可以将MSComm控件替换为SerialPort类，当然为了避免对以前的项目做大的改动，可以使用SerialPort类设计一些与MSComm控件具有相同接口的类，在今后工业控制中，SerialPort类将广泛地应用于串口通讯程序的设计中，发挥着与MSComm控件一样的作用。
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2．以类的方式
VB：
1) 定义SerialPort类实例
Dim SpCom As New System.IO.Ports.SerialPort()
2) 设置通讯端口号及波特率、数据位、停止位和校验位。
SpCom.PortName = "COM1"
SpCom.BaudRate = 9600
SpCom.Parity = IO.Ports.Parity.None
SpCom.DataBits = 8
SpCom.StopBits = IO.Ports.StopBits.One
或是定义时直接初始化
Dim SpCom As New System.IO.Ports.SerialPort("COM1", 9600, IO.Ports.Parity.Even, 8,
IO.Ports.StopBits.None)
3) 发送数据
SpCom.Write(TextSendData.Text)
4) 添加接受事件
a) 在运行时将事件与事件处理程序相关联
AddHandler SpCom.DataReceived, AddressOf EventReceiveData
说明：
AddressOf 创建引用特定过程的过程委托实例
AddressOf 运算符可以用作委托构造函数的操作数，或可以用在编译器能够确定委 托类型的上下文中。
b) 添加事件处理程序（签名一定要一致）
Sub EventReceiveData(ByVal sender As Object, ByVal e As
System.IO.Ports.SerialDataReceivedEventArgs)
5) 读取数据
Dim strT As String
strT = SpCom.ReadExisting()
C＃：
1) 添加引用
using System.IO.Ports;
2) 定义SerialPort类实例
private SerialPort SpCom2 = new SpCom ("COM2", 9600,Parity.None, 8, StopBits.One);
3) 设置通讯端口号及波特率、数据位、停止位和校验位。
SpCom.PortName = "COM1";
SpCom.BaudRate = 9600;
SpCom.Parity = IO.Ports.Parity.None;
SpCom.DataBits = 8;
SpCom.StopBits = IO.Ports.StopBits.One;
或是定义时直接初始化
private SerialPort SpCom2 = new SpCom ("COM2", 9600,Parity.None, 8, StopBits.One);
4) 发送数据
SpCom.Write(TextSendData.Text);
5) 添加接受事件
a) 在运行时将事件与事件处理程序相关联（通过委托实现）
SpCom.DataReceived += new SerialDataReceivedEventHandler(SpCom2_DataReceived);
说明：
SerialDataReceivedEventHandler 委托 表示将处理 SerialPort 对象的 DataReceived 事件的方法
b) 添加事件处理程序（签名一定要一致）
private void SpCom_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e)
6) 读取数据
string data = SpCom .ReadExisting();
