C# 串口操作系列(1)

我假设读者已经了解c#的语法，本文是针对刚打算接触串口编程的朋友阅读的，作为串口编程的入门范例，也是我这个系列的基础。

一个基本的串口程序，既然是个程序了。我们就先从功能说起，包含：

• 串口选择
• 波特率选择
• 打开
• 关闭
• 接受数据显示
• 发送数据输入
• 发送数据
• 数据量提示以及归零

好吧，有了这些功能，我们就先画出界面。例如：

这里，波特率就固定几种好了。直接界面上添加2400,4800,9600,19200,38400,57600,115200

comboPortName这里，为了我们的软件能通用所有电脑避免每次查询的效率损失，我们使用微软提供的枚举方式，代码如下：

string[] ports = SerialPort.GetPortNames(); 
Array.Sort(ports); 
comboPortName.Items.AddRange(ports); 

显然，我们需要定义一个SerialPort对象。添加DataReceived事件响应收到数据，还有一个重点，我们需要记得设置NewLine属性哦。好想有的版本不设置的时候，WriteLine和Write效果一样。

所以，我们需要初始化SerialPort对象，例如：

//初始化SerialPort对象 
comm.NewLine = "/r/n"; 
comm.RtsEnable = true;//根据实际情况吧。 
//添加事件注册 
comm.DataReceived += comm_DataReceived; 

初始化好串口，简单的编写打开，关闭方法，编写界面响应的是否自动换行，如何复位计数器，发送方法。以及数据处理。因为我已经写了完整注视，我就直接贴代码了。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
using System.IO.Ports;
using System.Text.RegularExpressions;
namespace SerialportSample
{
    public partial class SerialportSampleForm : Form
    {
        private SerialPort comm = new SerialPort();
        private StringBuilder builder = new StringBuilder();//避免在事件处理方法中反复的创建，定义到外面。
        private long received_count = 0;//接收计数
        private long send_count = 0;//发送计数
        public SerialportSampleForm()
        {
            InitializeComponent();
        }
        //窗体初始化
        private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            //初始化下拉串口名称列表框
            string[] ports = SerialPort.GetPortNames();
            Array.Sort(ports);
            comboPortName.Items.AddRange(ports);
            comboPortName.SelectedIndex = comboPortName.Items.Count > 0 ? 0 : -1;
            comboBaudrate.SelectedIndex = comboBaudrate.Items.IndexOf("9600");
            //初始化SerialPort对象
            comm.NewLine = "/r/n";
            comm.RtsEnable = true;//根据实际情况吧。
            //添加事件注册
            comm.DataReceived += comm_DataReceived;
        }
        void comm_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e)
        {
            int n = comm.BytesToRead;//先记录下来，避免某种原因，人为的原因，操作几次之间时间长，缓存不一致
            byte[] buf = new byte[n];//声明一个临时数组存储当前来的串口数据
            received_count += n;//增加接收计数
            comm.Read(buf, 0, n);//读取缓冲数据
            builder.Clear();//清除字符串构造器的内容
            //因为要访问ui资源，所以需要使用invoke方式同步ui。
            this.Invoke((EventHandler)(delegate
            {
                //判断是否是显示为16禁止
                if (checkBoxHexView.Checked)
                {
                    //依次的拼接出16进制字符串
                    foreach (byte b in buf)
                    {
                        builder.Append(b.ToString("X2") + " ");
                    }
                }
                else
                {
                    //直接按ASCII规则转换成字符串
                    builder.Append(Encoding.ASCII.GetString(buf));
                }
                //追加的形式添加到文本框末端，并滚动到最后。
                this.txGet.AppendText(builder.ToString());
                //修改接收计数
                labelGetCount.Text = "Get:" + received_count.ToString();
            }));
        }
        private void buttonOpenClose_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            //根据当前串口对象，来判断操作
            if (comm.IsOpen)
            {
                //打开时点击，则关闭串口
                comm.Close();
            }
            else
            {
                //关闭时点击，则设置好端口，波特率后打开
                comm.PortName = comboPortName.Text;
                comm.BaudRate = int.Parse(comboBaudrate.Text);
                try
                {
                    comm.Open();
                }
                catch(Exception ex)
                {
                    //捕获到异常信息，创建一个新的comm对象，之前的不能用了。
                    comm = new SerialPort();
                    //现实异常信息给客户。
                    MessageBox.Show(ex.Message);
                }
            }
            //设置按钮的状态
            buttonOpenClose.Text = comm.IsOpen ? "Close" : "Open";
            buttonSend.Enabled = comm.IsOpen;
        }
        //动态的修改获取文本框是否支持自动换行。
        private void checkBoxNewlineGet_CheckedChanged(object sender, EventArgs e)
        {
            txGet.WordWrap = checkBoxNewlineGet.Checked;
        }
        private void buttonSend_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            //定义一个变量，记录发送了几个字节
            int n = 0;
            //16进制发送
            if (checkBoxHexSend.Checked)
            {
                //我们不管规则了。如果写错了一些，我们允许的，只用正则得到有效的十六进制数
                MatchCollection mc = Regex.Matches(txSend.Text, @"(?i)[/da-f]{2}");
                List<byte> buf = new List<byte>();//填充到这个临时列表中
                //依次添加到列表中
                foreach (Match m in mc)
                {
                    buf.Add(byte.Parse(m.Value,System.Globalization.NumberStyles.HexNumber));
                }
                //转换列表为数组后发送
                comm.Write(buf.ToArray(), 0, buf.Count);
                //记录发送的字节数
                n = buf.Count;
            }
            else//ascii编码直接发送
            {
                //包含换行符
                if (checkBoxNewlineSend.Checked)
                {
                    comm.WriteLine(txSend.Text);
                    n = txSend.Text.Length + 2;
                }
                else//不包含换行符
                {
                    comm.Write(txSend.Text);
                    n = txSend.Text.Length;
                }
            }
            send_count += n;//累加发送字节数
            labelSendCount.Text = "Send:" + send_count.ToString();//更新界面
        }
        private void buttonReset_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            //复位接受和发送的字节数计数器并更新界面。
            send_count = received_count = 0;
            labelGetCount.Text = "Get:0";
            labelSendCount.Text = "Send:0";
        }
    }
}

至此，一个标准的串口调试助手就完成了。留下一个思考题，如果接收数据后，更新界面的时候，尚未操作完成，此时并发了关闭串口的操作。程序会如何呢？