c#实现串口操作 SerialPort

命名空间：using System.IO.Ports;
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。

操作类声明： SerialPort sp = null;

/// <summary>
/// 打开串口
/// </summary>
/// <param name="protName">串口号</param>
/// <param name="baudRate">波特率</param>
/// <param name="dataBit">数据位</param>
/// <param name="stopBits">停止位</param>
/// /// <param name="parity">校验位</param>
/// <returns></returns>
public bool OpenCom(string protName, int baudRate, int dataBit, float stopBits, int parity)
{
bool flag = true;
if (sp == null)
{
sp = new SerialPort();
}
sp.PortName = protName;//串口号
sp.BaudRate = baudRate;//波特率
float f = stopBits;//停止位
if (f == )
{
sp.StopBits = StopBits.None;
}
else if (f == 1.5)
{
sp.StopBits = StopBits.OnePointFive;
}
else if (f == )
{
sp.StopBits = StopBits.One;
}
else
{
sp.StopBits = StopBits.Two;
}

sp.DataBits = dataBit;//数据位

if (parity == )
{
sp.Parity = Parity.None;
}
else if (parity == )
{
sp.Parity = Parity.Odd;
}
else if (parity == )
{
sp.Parity = Parity.Even;
}
else
{
sp.Parity = Parity.None;
}

// sp.ReadTimeout = 1000;//设置超时读取时间
// sp.WriteTimeout = 1000;//超时写入时间
try
{
if (!sp.IsOpen)
{
sp.Open();

}
}
catch (Exception)
{
flag = false;
}
return flag;
}
/// <summary>
/// 关闭端口
/// </summary>
/// <returns></returns>
public bool CloseCom()
{
try
{
if (sp.IsOpen)
{
sp.Close();
}
return true;
}
catch
{
return false;
}
}

串口的打开和关闭

在串口的打开方法中 SerialPort类对分别用[BaudRate]、[Parity]、[DataBits]、[StopBits]属性设置通讯格式中的波特率、校验位、数据位、停止位，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。

项目中遇到一个问题是，一个界面开关几次后，再次关闭，要等到很长时间才能退出，等再次打开窗口，串口类接收数据的效率明显降低。

原因是 当串口正在进行大量的数据处理和页面更新的时候，如何强制关闭串口，会造成串口死掉。

解决方法是在串口方法接收数据的时候加入一个变量，先控制停止串口数据的接收，然后关闭串口，这样就不会串口死掉很长时间后才关闭的现象。

public bool SwitchDeviceState(int StateNum)
{
if (sp == null)
{
return false;
}

byte[] data = new byte[];
data[] = 0x55;//帧头
data[] = 0xAA;//帧头
data[] = 0x06;//帧长度
data[] = 0x02;//设备地址
data[] = 0x00;//通道号(改变设备状态时，通道号为0，表示整个设备)
data[] = 0x02;//命令码
switch (StateNum)
{
//命令数据
case : data[] = 0x00; break;//空闲
case : data[] = 0x01; break;//循环刺激
case : data[] = 0x02; break;//肌电反馈
case : data[] = 0x04; break;//抓握采集
case : data[] = 0x05; break;//电流标定
}
return DataWrite(, data);

}
/// <summary>
/// 向模拟板发送数据命令
/// </summary>
/// <param name="verifyIndex">开始计算校验位的位置</param>
/// <param name="b"></param>
/// <returns></returns>
public bool DataWrite(int verifyIndex, byte[] b)
{
bool flag = true;
try
{
int numAdjust = ;

for (; verifyIndex < b.Length - ; verifyIndex++)
{
numAdjust += Convert.ToInt32(b[verifyIndex].ToString());
}
if (numAdjust > 0xff)
{
string strAdjust = Convert.ToString(numAdjust, );
numAdjust = Convert.ToInt32(strAdjust.Substring(strAdjust.Length - ), );
}
b[b.Length - ] = (byte)numAdjust;
sp.Write(b, , b.Length);
}
catch
{
flag = false;
}
return flag;
}

数据的发送和读取

在此方面中C++语言有比较好的封装方法，C#语言我自身没有找到之前比较好的示例，于是自己写了一些简单的方法，已经可以成功向下位机模拟板进行数据发送
DataWrite方法中首先由verifyIndex位开始计算校验数据，c#中先把十六进制的byte转换为Int32类型相加减，然后再转换为byte类型得到校验位。最后使用 sp.Write(b, 0, b.Length)方法把整个byte数组发送出去,这里要注意的是发送的数据一定要使用byte[] 数组的形式，且发送的都必须时十六进制的数据，以后在接收模拟板的数据时也是一样。其中原因有待查看。
Serial发送数据的方法有Write和WriteLine，其中WriteLine可发送字符串并在字符串末尾加入换行符。此处采用的是Write方式

3.注册对象的数据接收事件的方法（可以在串口操作类的构造函数中注册）
SerialPort中串口数据的读取与写入有较大的不同。由于串口不知道数据何时到达，因此有两种方法可以实现串口数据的读取。一、线程实时读串口，即每个一段时间抓取串口缓冲区的数据；二、事件触发方式实现。由于线程实时读串口的效率不是十分高效，因此比较好的方法是事件触发的方式。在SerialPort类中有DataReceived事件，当串口的读缓存有数据到达时则触发DataReceived事件，其中SerialPort.ReceivedBytesThreshold属性决定了当串口读缓存中数据多少个时才触发DataReceived事件，默认为1。
sp.DataReceived += new SerialDataReceivedEventHandler(sp_DataReceived);
sp.ReceivedBytesThreshold = 1;//事件发生前内部输入缓冲区的字节数，每当缓冲区的字节达到此设定的值，就会触发对象的数据接收事件

void sp_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e)
{
byte[] Resoursedata = new byte[sp.BytesToRead];
sp.Read(Resoursedata, 0, Resoursedata.Length);//在此就可以读取到当前缓冲区内的数据
//执行数据操作
sp.DiscardInBuffer();//丢弃传输缓冲区数据
sp.DiscardOutBuffer();//每次丢弃接收缓冲区的数据
}

首先SerialPort类读取数据的方法有多种，但是有的读是同步，有的是异步，同步就是和主程序保持一致，只有运行完了ReadByte之后才能运行程序之后的代码，异步就是重新开启一个线程来处理这些问题，主程序不受到干扰，继续运行。
serialPort中有6个读的方法：
Read();ReadLine(); ReadByte();ReadChar();ReadExisting();ReadTo();

ReadTo和ReadExisting是异步读取，剩下的都是同步读取。
我在程序测试中使用ReadTo和ReadExisting获取缓冲区的数据，由于这两个方法的接收类型都是String类型,并且显示出来都是一些编码混乱的字符，需要进一步编码格式转换。因此此处选择的是Read同步读取数据，接收数据的类型是一个byte数据，接下来更容易对数据进行下一步的处理和操作。如何考虑系统运行效率的问题（在没秒钟内模拟板可能向上位机发送非常庞大的数据量）,可以考虑在开一个线程来控制模拟板数据的读取,然后仍然使用Read方法进行数据的读取。

4.部分c#数据类型转换
//十进制转二进制
Console.WriteLine(Convert.ToString(69, 2));
//十进制转八进制
Console.WriteLine(Convert.ToString(69, 8));
//十进制转十六进制
Console.WriteLine(Convert.ToString(69, 16));
//二进制转十进制
Console.WriteLine(Convert.ToInt32(”100111101″, 2));
//八进制转十进制
Console.WriteLine(Convert.ToInt32(”76″, 8));
//C# 16进制转换10进制
Console.WriteLine(Convert.ToInt32(”FF”, 16));