Beispiel-Tutorial zur seriellen C#-Kommunikation

Da ich an einem kleinen Projekt teilgenommen habe, das die Steuerung von Relais über die serielle Schnittstelle erforderte, habe ich in den letzten zwei Tagen die grundlegende Programmierung der seriellen Schnittstelle gelernt. Ein Kollege hat ein serielles JAVA-Kommunikationspaket, das jedoch aus dem Internet heruntergeladen wurde. Es ist ziemlich chaotisch und es ist schwierig, den Prozess und Inhalt der seriellen Kommunikation genau zu verstehen. Daher habe ich persönlich grundlegende serielle Kommunikationsprogramme mit C# implementiert, indem ich die Methoden von Online -Experten lernte. Die Lernergebnisse sind unten zusammengefasst. Ich hoffe, dass sie für alle hilfreich sind.

1. Einführung in die serielle Kommunikation

Die serielle Schnittstelle (serielle Schnittstelle) ist eine Art Schnittstelle, die parallele Datenzeichen von der CPU in kontinuierliche umwandeln kann seriell Der Datenstrom wird ausgesendet und der empfangene serielle Datenstrom kann in parallele Datenzeichen umgewandelt und dem CPU-Gerät zugeführt werden. Im Allgemeinen wird die Schaltung, die diese Funktion ausführt, als serielle Schnittstellenschaltung bezeichnet.

Das Konzept der seriellen Kommunikation ist sehr einfach. Der serielle Port sendet und empfängt Bytes Stück für Stück. Obwohl langsamer als die parallele Byte-für-Byte-Kommunikation, kann ein serieller Port Daten auf einem Kabel senden und gleichzeitig Daten auf einem anderen Kabel empfangen. Die wichtigsten Parameter der seriellen Kommunikation sind Baudrate, Datenbits, Stoppbits und Parität. Damit zwei Ports kommunizieren können, müssen diese Parameter übereinstimmen.

1. Baudrate: Dies ist ein Parameter, der die Symbolübertragungsrate misst. Es bezieht sich auf die Änderung der Zeiteinheit nach der Modulation des Signals, dh auf die Anzahl der Trägerparameteränderungen pro Zeiteinheit. Beispielsweise werden 960 Zeichen pro Sekunde übertragen, und jedes Zeichenformat enthält 10 Bits (1 Startbit, 1 Stoppbit, 8 Datenbits), die Baudrate beträgt zu diesem Zeitpunkt 960 Bd und die Bitrate beträgt 10 Bit * 960 Bit/Sekunde = 9600 Bit/s.

2. Datenbits: Dies ist ein Parameter, der die tatsächlichen Datenbits in der Kommunikation misst. Wenn ein Computer ein Informationspaket sendet, betragen die tatsächlichen Daten häufig 8 Bit. Der Standard-ASCII-Code ist 0–127 (7 Bit) und der erweiterte ASCII-Code ist 0–255 (8 Bit).

3. Stop -Bit: Wird verwendet, um die letzten Teile eines einzelnen Pakets darzustellen. Typische Werte sind 1, 1,5 und 2 Bit. Da die Daten auf der Übertragungsleitung zeitgesteuert werden und jedes Gerät über eine eigene Uhr verfügt, kann es während der Kommunikation zu einer geringfügigen Desynchronisation zwischen den beiden Geräten kommen. Das Stoppbit zeigt also nicht nur das Ende der Übertragung an, sondern bietet dem Computer auch die Möglichkeit, die Taktsynchronisation zu korrigieren.

4. Prüfziffer: Eine einfache Fehlererkennungsmethode in der seriellen Kommunikation. Es gibt vier Fehlererkennungsmodi: sogar, ungerade, hoch und niedrig. Natürlich ist es auch möglich, keine Überprüfung zu haben.

2. C#-Klasse zur Programmierung serieller Ports

Ab .NET Framework 2.0 stellt C# die SerialPort-Klasse für die serielle Port-Steuerung bereit. Namespace:System.IO.Ports. Eine ausführliche Einführung in die Mitglieder finden Sie in der MSDN-Dokumentation. Im Folgenden werden seine häufig verwendeten Felder, Methoden und Ereignisse vorgestellt.

1. Häufig verwendete Felder:

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

NameBeschreibung PortName GET oder Setzen DataBits Ruft die Standarddatenbitlänge pro Byte ab oder legt sie fest Parität das Parity -Check -Protokoll te oder einstellen. td>StopBits Ruft die Standardanzahl von Stoppbits pro Byte ab oder legt diese fest

2. Häufig verwendete Methoden:

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. Häufige Ereignisse:

名称	说明
DataReceived	表示将处理 SerialPort 对象的数据接收事件的方法

3. Grundlegende Verwendung

Das Folgende wird in Kombination mit einem vorhandenen angegeben Relais Grundlegende Verwendung der seriellen Kommunikation als Referenz.

  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 }

Software implementiert grundlegende Schnittstelle

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonBeispiel-Tutorial zur seriellen C#-Kommunikation. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!