Java의 직렬 통신에 대한 간략한 소개

Java 직렬 통신 소개, 임베디드 시스템 또는 센서 네트워크의 많은 애플리케이션 및 테스트에는 PC를 통한 임베디드 장치 또는 센서 노드와의 통신이 필요합니다. 그중 가장 일반적으로 사용되는 인터페이스는 RS-232 직렬 포트와 병렬 포트입니다(USB 인터페이스의 복잡성과 많은 양의 데이터 전송이 필요하지 않다는 점을 고려할 때 USB 인터페이스는 여전히 너무 사치스럽습니다). 게다가 SUN 외에도 USB를 직접 지원하는 다른 Java 라이브러리는 본 적이 없습니다.

SUN의 CommAPI는 일반적으로 사용되는 RS232 직렬 포트 및 IEEE1284 병렬 포트 통신을 각각 지원합니다. RS-232-C(EIA RS-232-C라고도 함, 이하 RS232)는 1970년 EIA(Electronic Industries Association)가 Bell Systems, 모뎀 제조업체 및 직렬 통신용 컴퓨터 터미널 제조업체와 협력하여 개발했습니다. 표준. RS232는 동시에 데이터를 주고 받을 수 있는 전이중 통신 프로토콜입니다.

1 일반적인 Java 직렬 포트 패키지

현재 일반적인 Java 직렬 포트 패키지에는 SUN이 1998년에 출시한 직렬 통신 API인 comm2.0.jar(Windows의 경우), comm3.0이 포함되어 있습니다. jar(Linux/Solaris); IBM의 직렬 통신 API 및 오픈 소스 구현입니다. SUN의 API는 Windows에서 일반적으로 사용되며 IBM의 구현은 API 수준에서 SUN의 구현과 동일하므로 오픈 소스 구현은 두 주요 제조업체의 제품만큼 안심할 수 없습니다. 여기서는 SUN의 직렬 포트 API 사용을 소개합니다. 윈도우 플랫폼.

해당 지침(Readme.html)에 따라 직렬 통신에 직렬 포트 패키지를 사용하려면 환경 변수를 설정하는 것 외에도 win32com.dll을 bin 디렉터리로 복사해야 합니다. comm.jar을 lib에 복사하고 javax.comm.properties도 lib 디렉토리에 복사합니다. 그러나 실제로 시리얼 포트 패키지를 실행하여 사용하는 경우에는 이것만으로는 충분하지 않습니다.

일반적으로 "java MyApp"을 실행할 때 MyApp은 JRE 아래의 가상 머신에 의해 시작되기 때문입니다. 위 파일을 JDK의 해당 디렉토리에만 복사하므로 응용 프로그램은 직렬 포트를 찾을 수 없다는 메시지를 표시합니다. 이 문제에 대한 해결책은 매우 간단합니다. 위에서 언급한 파일을 JRE의 해당 디렉터리에 넣으면 됩니다.

네트워크 애플리케이션에서 직렬 포트 API를 사용할 때 다른 더 복잡한 문제에 직면하게 된다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 관심이 있으시면 CSDN 커뮤니티의 "웹 페이지에서 클라이언트 직렬 포트를 읽기 위해 javacomm20을 사용하는 애플릿의 문제에 대하여" 게시물을 확인하실 수 있습니다.

2 직렬 포트 API 개요

2.1 javax.comm.CommPort

기본 시스템에서 지원하는 포트를 설명하는 데 사용되는 추상 클래스입니다. 여기에는 모든 다른 통신 포트에 공통되는 몇 가지 고급 IO 제어 방법이 포함되어 있습니다. SerialPort와 ParallelPort는 모두 해당 하위 클래스입니다. 전자는 직렬 포트를 제어하는 ​​데 사용되고 후자는 병렬 포트를 제어하는 ​​데 사용됩니다. 여기서는 SerialPort에만 관심이 있습니다.

2.2 javax.comm.CommPortIdentifier

주로 직렬 포트를 관리하고 설정하는 데 사용되는 클래스입니다. 직렬 포트의 접근 제어를 위한 핵심 클래스입니다. 주로 다음과 같은 방법을 포함합니다

사용 가능한 통신 포트가 있는지 확인

IO 작업을 위해 통신 포트 열기

포트 소유권 확인

포트 소유권 분쟁 처리

을 사용하여 포트 소유권 변경으로 인한 이벤트를 관리합니다.

2.3 javax.comm.SerialPort

이 클래스는 포트 소유권의 최하위 계층을 설명하는 데 사용됩니다. 직렬 통신에 필요한 최소한의 기능 세트를 정의하는 RS-232 직렬 통신 포트 인터페이스입니다. 이를 통해 사용자는 직렬 포트를 직접 읽고, 쓰고, 설정할 수 있습니다.

2.4 직렬 포트 API 예제

긴 텍스트 단락은 작은 예제만큼 명확하지 않습니다. 직렬 포트 패키지와 함께 제공되는 예제를 살펴보겠습니다. SerialDemo 코드의 단락을 통해 직렬 포트 API의 핵심 클래스를 사용하는 방법에 대한 이해를 심화합니다.

2.4.1 이 컴퓨터에서 사용 가능한 모든 직렬 포트 나열

void listPortChoices() {  
CommPortIdentifier portId;  
Enumeration en = CommPortIdentifier.getPortIdentifiers();  
// iterate through the ports.  
while (en.hasMoreElements()) {  
portId = (CommPortIdentifier) en.nextElement();  
if (portId.getPortType() == CommPortIdentifier.PORT_SERIAL) {  
System.out.println(portId.getName());  
}  
}  
portChoice.select(parameters.getPortName());  
}

위 코드는 현재 시스템에서 사용 가능한 모든 직렬 포트 이름을 나열할 수 있습니다. 내 컴퓨터의 출력 결과는 COM1과 입니다. COM3.

2.4.2 직렬 포트 매개변수 구성

직렬 포트에는 일반적으로 전송 속도, 입출력 흐름 제어, 데이터 수 등 직렬 포트를 열기 전에 구성할 수 있는 매개변수가 있습니다. 비트, 비트 합계 패리티 검사를 중지합니다.

SerialPort sPort;  
try {  
sPort.setSerialPortParams(BaudRate,Databits,Stopbits,Parity);  
//设置输入/输出控制流  
sPort.setFlowControlMode(FlowControlIn | FlowControlOut);  
} catch (UnsupportedCommOperationException e) {}

2.4.3 직렬 포트 읽기 및 쓰기

직렬 포트를 읽고 쓰기 전에 먼저 직렬 포트를 열어야 합니다.

CommPortIdentifier portId = CommPortIdentifier.getPortIdentifier(PortName);  
try {  
SerialPort sPort = (SerialPort) portId.open("串口所有者名称", 超时等待时间);  
} catch (PortInUseException e) {//如果端口被占用就抛出这个异常  
throw new SerialConnectionException(e.getMessage());  
}  
//用于对串口写数据  
OutputStream os = new BufferedOutputStream(sPort.getOutputStream());  
os.write(int data);  
//用于从串口读数据  
InputStream is = new BufferedInputStream(sPort.getInputStream());  
int receivedData = is.read();

읽어온 내용은 ​​int 유형이므로 필요에 따라 다른 유형으로 변환할 수 있습니다.

여기서 주의할 점은 Java 언어에는 unsigned 유형이 없기 때문에, 즉 모든 유형이 signed이기 때문에 byte에서 int로 변환할 때 특히 주의해야 합니다. 왜냐하면 바이트의 최상위 비트가 1이면 int 유형으로 변환할 때 1이 자리 표시자로 사용되기 때문입니다. 이런 식으로 원래 바이트 유형 번호 10000000이 int 유형이 되어 1111111110000000이 됩니다. 이는 매우 심각한 문제이므로 피해야 합니다.

직렬 포트 통신의 3가지 일반적인 모드와 그 문제점

드디어 제가 가장 싫어하는 기본 지식에 대한 이야기를 마쳤습니다. 이번에는 직렬 포트 응용에 대한 연구를 시작하겠습니다. 직렬 포트에 데이터를 쓰는 것은 매우 간단하므로 여기서는 직렬 포트에서 데이터를 읽는 것에만 중점을 둡니다.

일반적으로 직렬 통신 애플리케이션에는 두 가지 모드가 있습니다. 하나는 다양한 직렬 포트 이벤트를 모니터링하고 이에 따라 처리하는 SerialPortEventListener 인터페이스를 구현하는 것이고, 다른 하나는 데이터 수신을 특별히 담당하는 독립적인 수신 스레드를 설정하는 것입니다. 이 두 가지 방법은 경우에 따라 심각한 문제가 있기 때문에(문제에 대해서는 일단 공개하겠습니다), 이 문제를 해결하기 위해 세 번째 방법을 사용하는 것이 구현입니다.

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