【IT168 技術(shù)文檔】

    一．概述

    在Visual Studio6.0中編寫串口通訊程序，一般都使用Microsoft Communication Control（簡稱MSComm）的通訊控件，只要通過對此控件的屬性和事件進(jìn)行相應(yīng)編程操作，就可以輕松地實現(xiàn)串口通訊。但在Microsoft.Net技術(shù)廣泛應(yīng)用的今天，VisualStudio.Net沒有將此控件加入控件庫，所以人們采用了許多方法在VisualStudio.Net來編寫串口通訊程序：第一種方法是通過采用Visual Studio6.0中原來的MSComm控件這是最簡單的，最方便的方法，但需要注冊；第二種方法是采用微軟在.NET推出了一個串口控件，基于.NET的P/Invoke調(diào)用方法實現(xiàn)；第三種方法是自己用API寫串口通信，雖然難度高，但可以方便實現(xiàn)自己想要的各種功能。

    現(xiàn)在微軟推出了最新版本的Visual Studio 2005開發(fā)工具，可以不再采用第三方控件的方法來設(shè)計串口通訊程序。NETFramework 2.0 類庫包含了SerialPort類,方便地實現(xiàn)了所需要串口通訊的多種功能，為了使MSComm編程方法快速轉(zhuǎn)換到以SerialPort類為核心的串口通訊的設(shè)計方法，本文著重討論了Visual Studio 6.0的MSComm控件和SerialPort 類設(shè)計方法的異同點。

    二．SerialPort常用屬性、方法和事件

    1．命名空間
    System.IO.Ports命名空間包含了控制串口重要的SerialPort類，該類提供了同步I/O 和事件驅(qū)動的 I/O、對管腳和中斷狀態(tài)的訪問以及對串行驅(qū)動程序?qū)傩缘脑L問，所以在程序代碼起始位置需加入UsingSystem.IO.Ports。
    2．串口的通訊參數(shù)
    串口通訊最常用的參數(shù)就是通訊端口號及通訊格式(波特率、數(shù)據(jù)位、停止位和校驗位)，在MSComm中相關(guān)的屬性是CommPort和Settings。SerialPort類與MSComm有一些區(qū)別:
    a.通訊端口號
   [PortName]屬性獲取或設(shè)置通信端口，包括但不限于所有可用的 COM端口，請注意該屬性返回類型為String，不是Mscomm.CommPort的short類型。通常情況下，PortName正常返回的值為COM1、COM2……，SerialPort類最大支持的端口數(shù)突破了CommPort控件中CommPort屬性不能超過16的限止，大大方便了用戶串口設(shè)備的配置。
    b. 通訊格式
   SerialPort類對分別用[BaudRate]、[Parity]、[DataBits]、[StopBits]屬性設(shè)置通訊格式中的波特率、數(shù)據(jù)位、停止位和校驗位，其中[Parity]和[StopBits]分別是枚舉類型Parity、StopBits，Parity類型中枚舉了Odd(奇)、Even(偶)、Mark、None、Space，Parity枚舉了None、One、OnePointFive、Two。
SerialPort類提供了七個重載的構(gòu)造函數(shù)，既可以對已經(jīng)實例化的SerialPort對象設(shè)置上述相關(guān)屬性的值，也可以使用指定的端口名稱、波特率和奇偶校驗位數(shù)據(jù)位和停止位直接初始化 SerialPort 類的新實例。
    3．串口的打開和關(guān)閉
    SerialPort類沒有采用MSComm.PortOpen=True/False設(shè)置屬性值打開關(guān)閉串口，相應(yīng)的是調(diào)用類的Open()和Close()方法。
    4. 數(shù)據(jù)的發(fā)送和讀取
   Serial類調(diào)用重載的Write和WriteLine方法發(fā)送數(shù)據(jù)，其中WriteLine可發(fā)送字符串并在字符串末尾加入換行符，讀取串口緩沖區(qū)的方法有許多，其中除了ReadExisting和ReadTo,其余的方法都是同步調(diào)用，線程被阻塞直到緩沖區(qū)有相應(yīng)的數(shù)據(jù)或大于ReadTimeOut屬性設(shè)定的時間值后，引發(fā)ReadExisting異常。
    5.DataReceived事件
   該事件類似于MSComm控件中的OnComm事件，DataReceived事件在接收到了[ReceivedBytesThreshold]設(shè)置的字符個數(shù)或接收到了文件結(jié)束字符并將其放入了輸入緩沖區(qū)時被觸發(fā)。其中[ReceivedBytesThreshold]相當(dāng)于MSComm控件的[Rthreshold]屬性，該事件的用法與MsComm控件的OnComm事件在CommEvent為comEvSend和comEvEof時是一致的。

    三．SerialPort的使用

    對于熟悉MSComm控件的程序設(shè)計者，SerialPort類是相當(dāng)容易上手的。在進(jìn)行串口通訊時，一般的流程是設(shè)置通訊端口號及波特率、數(shù)據(jù)位、停止位和校驗位，再打開端口連接，發(fā)送數(shù)據(jù)，接收數(shù)據(jù)，最后關(guān)閉端口連接這樣幾個步驟。

    數(shù)據(jù)接收的設(shè)計方法在這里比較重要，采用輪詢的方法比較浪費時間，在VisualBasic中的延時方法中一般會調(diào)用API并用DOEvents方法來處理，但程序不易控制，建議采用DataReceived事件觸發(fā)的方法，合理的設(shè)置ReceivedBytesThreshold的值，若接收的是定長的數(shù)據(jù)，則將ReceivedBytesThreshold設(shè)為接收數(shù)據(jù)的長度，若接收數(shù)據(jù)的結(jié)尾是固定的字符或字符串則可采用ReadTo的方法或在DataReceived事件中判斷接收的字符是否滿足條件。

    SerialPort類讀取數(shù)據(jù)的許多方法是同步阻塞調(diào)用，盡量避免在主線程中調(diào)用，可以使用異步處理或線程間處理調(diào)用這些讀取數(shù)據(jù)的方法。

    由于DataReceived事件在輔線程被引發(fā)，當(dāng)收到完整的一條數(shù)據(jù)，返回主線程處理或在窗體上顯示時，請注意跨線程的處理，C#可采用控件異步委托的方法Control.BeginInvoke及同步委托的方法Invoke。

    四．結(jié)束語

    在.NET平臺下熟練使用SerialPort類，可以很好地開發(fā)出串口通訊類程序，對于過去使用MSComm控件設(shè)計了一些通訊程序，也可以將MSComm控件替換為SerialPort類，當(dāng)然為了避免對以前的項目做大的改動，可以使用SerialPort類設(shè)計一些與MSComm控件具有相同接口的類，在今后工業(yè)控制中，SerialPort類將廣泛地應(yīng)用于串口通訊程序的設(shè)計中，發(fā)揮著與MSComm控件一樣的作用。