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這篇文章將為大家詳細講解有關怎么實現C#串口通信，文章內容質量較高，因此小編分享給大家做個參考，希望大家閱讀完這篇文章后對相關知識有一定的了解。
因為參加一個小項目，需要對繼電器進行串口控制，所以這兩天學習了基本的串口編程。同事那邊有JAVA的串口通信包，不過是從網上下載的，比較零亂，難以準確掌握串口通信的流程和內含。因此，個人通過學習網上大牛的方法，利用C#實現了基本的串口通信編程。下面對學習成果進行總結歸納，希望對大家有所幫助。
一、串口通信簡介
串行接口（串口）是一種可以將接受來自CPU的并行數據字符轉換為連續的串行數據流發送出去，同時可將接受的串行數據流轉換為并行的數據字符供給CPU的器件。一般完成這種功能的電路，我們稱為串行接口電路。
串口通信（Serial Communications）的概念非常簡單，串口按位（bit）發送和接收字節。盡管比按字節（byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根線發送數據的同時用另一根線接收數據。串口通信最重要的參數是波特率、數據位、停止位和奇偶校驗。對于兩個進行通信的端口，這些參數必須匹配。
1. 波特率：這是一個衡量符號傳輸速率的參數。指的是信號被調制以后在單位時間內的變化，即單位時間內載波參數變化的次數，如每秒鐘傳送960個字符，而每個字符格式包含10位（1個起始位，1個停止位，8個數據位），這時的波特率為960Bd，比特率為10位*960個/秒=9600bps。
2. 數據位：這是衡量通信中實際數據位的參數。當計算機發送一個信息包，實際的數據往往不會是8位的，標準的值是6、7和8位。標準的ASCII碼是0～127（7位），擴展的ASCII碼是0～255（8位）。
3. 停止位：用于表示單個包的最后幾位。典型的值為1，1.5和2位。由于數據是在傳輸線上定時的，并且每一個設備有其自己的時鐘，很可能在通信中兩臺設備間出現了小小的不同步。因此停止位不僅僅是表示傳輸的結束，并且提供計算機校正時鐘同步的機會。
4. 校驗位：在串口通信中一種簡單的檢錯方式。有四種檢錯方式：偶、奇、高和低。當然沒有校驗位也是可以的。
二、C#串口編程類
從.NET Framework 2.0開始，C#提供了SerialPort類用于實現串口控制。命名空間:System.IO.Ports。其中詳細成員介紹參看MSDN文檔。下面介紹其常用的字段、方法和事件。
1. 常用字段：
| 名稱 | 說明 |
| PortName | 獲取或設置通信端口 |
| BaudRate | 獲取或設置串行波特率 |
| DataBits | 獲取或設置每個字節的標準數據位長度 |
| Parity | 獲取或設置奇偶校驗檢查協議 |
| StopBits | 獲取或設置每個字節的標準停止位數 |
2. 常用方法：
| 名稱 | 說明 |
| Close | 關閉端口連接，將 IsOpen 屬性設置為 false，并釋放內部 Stream 對象 |
| GetPortNames | 獲取當前計算機的串行端口名稱數組 |
| Open | 打開一個新的串行端口連接 |
| Read | 從 SerialPort 輸入緩沖區中讀取 |
| Write | 將數據寫入串行端口輸出緩沖區 |
3. 常用事件：
| 名稱 | 說明 |
| DataReceived | 表示將處理 SerialPort 對象的數據接收事件的方法 |
三、基本用法
下面結合已有的一款繼電器給出串口通信的基本用法，以供參考。
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 //定義端口類 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 //查詢主機上存在的串口 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 = "未檢測到串口"; 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（是一個事件）注冊一個方法Com_DataReceived，當端口類接收到信息時時會自動調用Com_DataReceived方法 40 ComDevice.DataReceived += new SerialDataReceivedEventHandler(Com_DataReceived); 41 } 42 43 /// <summary> 44 /// 一旦ComDevice.DataReceived事件發生，就將從串口接收到的數據顯示到接收端對話框 45 /// </summary> 46 /// <param name="sender"></param> 47 /// <param name="e"></param> 48 private void Com_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e) 49 { 50 //開辟接收緩沖區 51 byte[] ReDatas = new byte[ComDevice.BytesToRead]; 52 //從串口讀取數據 53 ComDevice.Read(ReDatas, 0, ReDatas.Length); 54 //實現數據的解碼與顯示 55 AddData(ReDatas); 56 } 57 58 /// <summary> 59 /// 解碼過程 60 /// </summary> 61 /// <param name="data">串口通信的數據編碼方式因串口而異，需要查詢串口相關信息以獲取</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 /// 接收端對話框顯示消息 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 /// 串口開關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("未發現可用串口，請檢查硬件設備");118 return;119 }120 121 if (ComDevice.IsOpen == false)122 {123 //設置串口相關屬性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 //開啟串口132 ComDevice.Open();133 button_Send.Enabled = true;134 }135 catch (Exception ex)136 {137 MessageBox.Show(ex.Message, "未能成功開啟串口", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);138 return;139 }140 button_Switch.Text = "關閉";141 pictureBox_Status.BackgroundImage = Properties.Resources.green;142 }143 else144 {145 try146 {147 //關閉串口148 ComDevice.Close();149 button_Send.Enabled = false;150 }151 catch (Exception ex)152 {153 MessageBox.Show(ex.Message, "串口關閉錯誤", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);154 }155 button_Switch.Text = "開啟";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 /// 將消息編碼并發送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 /// 此函數將編碼后的消息傳遞給串口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 //將消息傳遞給串口217 ComDevice.Write(data, 0, data.Length);218 return true;219 }220 catch (Exception ex)221 {222 MessageBox.Show(ex.Message, "發送失敗", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);223 }224 }225 else226 {227 MessageBox.Show("串口未開啟", "錯誤", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error);228 }229 return false;230 }231 232 /// <summary>233 /// 16進制編碼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 //以下兩個指令是結合一款繼電器而設計的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 }軟件實現基本界面
關于怎么實現C#串口通信就分享到這里了，希望以上內容可以對大家有一定的幫助，可以學到更多知識。如果覺得文章不錯，可以把它分享出去讓更多的人看到。
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