Tutoriel d'exemple de communication série C#

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

NomDescription Nom du portObtenir ou définir le port de communication BaudRate Obtenir ou définir le débit en bauds série DataBits Obtient ou définit la longueur de bits de données standard par octet Parité Obtenir ou définir le protocole de contrôle de parité StopBitsObtient ou définit le nombre standard de bits d'arrêt par octet

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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