（SerialPort）串口编程知识整理：（一）基本概念和项目实践概述

1、基本概念
      MS在 .NET FrameWork2.0中对串口通讯进行了封装，我们可以在.net2.0及以上版本开发时直接使用SerialPort类对串口进行读写操作。
SerialPort类的属性主要包括：
串口名称（PortName）

波特率（BaudRate）
数据位 DataBits
停止位 StopBits
奇偶校验 Parity
握手协议 Handshake
SerialPort类的事件主要包括：
DataReceived：用于异步接收串口数据
SerialPort类的方法主要包括：
Open();Close();Read();Write()等。

相关内容可以参考MSDN或者博文

http://www.cnblogs.com/tony-yang/archive/2009/06/03/learnserialport.html

         http://www.cnblogs.com/hocylan/archive/2008/03/13/1103624.html

2、需求和场景介绍

本文是基于之前开发的一个油站项目，主要功能是实现对加油机数据的采集和对加油机的一些控制，例如停开机、设置单价、定量定额加油等操作。

系统通过PC机串口，与下位机进行通讯，下位机和加油机进行通讯，负责采集加油机数据和控制加油机的操作。

3、设计思想

         (1)在界面设计上，由于系统启动后要始终实时监控加油数据，采用了SDI展示方式。

截图如下：



   (2)在系统设计方面，加油机监控软件具有一定的实时性、稳定性和数据并发的非功能性需求。所以在对加油数据采集时，使用事件DataReceived，用于异步接收串口数据。使用watchdog方式监控系统消息，通过缓存池对数据进行过滤，减轻数据库的压力，提高系统性能。


4、代码演示

系统采用CS结构，使用SerialPort类进行串口通讯。对SerialPort类进行了封装，以保证多个窗体间对串口实例的调用。

封装的串口通讯类参考：http://blog.csdn.net/yefanqiu/archive/2007/03/27/1543187.aspx



串口通讯类：SerialPortDao.cs /*----------------------------------------------------------------
           // Copyright (C) 北京****科技有限公司
           // 版权所有。
           //
           // 文件名：SerialPortDao
           // 文件功能描述：封装串口组件，实现对串口的统一访问和操作
           //
           //
           // 创建标识：** 2009-5-23
           //
           // 修改标识：**
           // 修改描述：
//----------------------------------------------------------------*/
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.IO.Ports;

namespace LY.FuelStationPOS.Protocol
{
    ///
<summary>
/// 提供对串口的统一访问
    ///
</summary>

public
sealed
class SerialPortDao
    {
        #region 事件和字段定义
public
event PortDataReceivedEventHandle Received;
        public SerialPort serialPort =
null;
        public
bool ReceiveEventFlag =
false;  //接收事件是否有效 false表示有效

private
static
readonly SerialPortDao instance =
new SerialPortDao();

        #endregion
#region 属性定义
private
string protName;
        public
string PortName
        {
            get { return serialPort.PortName; }
            set
            {
                serialPort.PortName = value;
                protName = value;
            }
        }
        #endregion
#region 构造函数
private SerialPortDao()
        {
            LoadSerialPort();
        }

        private
void LoadSerialPort()
        {
            serialPort =
new SerialPort();
            serialPort.BaudRate =
9600;
            serialPort.Parity = Parity.Even;
            serialPort.DataBits =
8;
            serialPort.StopBits = StopBits.One;
            serialPort.Handshake = Handshake.None;
            serialPort.RtsEnable =
true;
            serialPort.ReadTimeout =
2000;
            serialPort.DataReceived +=
new SerialDataReceivedEventHandler(DataReceived);
        }

      
        #endregion

#region 串口操作集合
///
<summary>
/// 返回串口对象的单个实例
        ///
</summary>
///
<returns></returns>

public
static SerialPortDao GetSerialPortDao()
        {         
            return instance;
        }      

        ///
<summary>
/// 释放串口资源
        ///
</summary>

~SerialPortDao()
        {
            Close();
        }

        ///
<summary>
/// 打开串口
        ///
</summary>

public
void Open()
        {
            try
            {
                if (!serialPort.IsOpen)
                {
                    serialPort.Open();                    
                }
            }
            catch (Exception ex)
            {
                throw ex;
            }           
        }

        ///
<summary>
/// 关闭串口
        ///
</summary>

public
void Close()
        {
            if (serialPort.IsOpen)
            {
                serialPort.Close();
            }
        }

        ///
<summary>
/// 串口是否打开
        ///
</summary>
///
<returns></returns>

public
bool IsOpen()
        {
            return serialPort.IsOpen;
        }

      

        ///
<summary>
/// 数据发送
        ///
</summary>
///
<param name="data">要发送的数据字节</param>

public
void SendData(byte[] data)
        {
            try
            {
                serialPort.DiscardInBuffer();
                serialPort.Write(data, 0, data.Length);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                throw ex;
            }
        }

        ///
<summary>
/// 发送命令
        ///
</summary>
///
<param name="SendData">发送数据</param>
///
<param name="ReceiveData">接收数据</param>
///
<param name="Overtime">超时时间</param>
///
<returns></returns>

public
int SendCommand(byte[] SendData, ref
byte[] ReceiveData, int Overtime)
        {
            if (serialPort.IsOpen)
            {
                try
                {
                    ReceiveEventFlag =
true;        //关闭接收事件
                    serialPort.DiscardInBuffer();   //清空接收缓冲区                 
                    serialPort.Write(SendData, 0, SendData.Length);
                    System.Threading.Thread.Sleep(50);
                    int num =
0, ret =
0;
                    while (num++
< Overtime)
                    {
                        if (serialPort.BytesToRead >= ReceiveData.Length)
                        {
                            break;
                        }
                        System.Threading.Thread.Sleep(50);
                    }
                    if (serialPort.BytesToRead >= ReceiveData.Length)
                    {
                        ret = serialPort.Read(ReceiveData, 0, ReceiveData.Length);
                    }
                    else
                    {
                        ret = serialPort.Read(ReceiveData, 0, serialPort.BytesToRead);
                    }
                    ReceiveEventFlag =
false;       //打开事件

return ret;
                }
                catch (Exception ex)
                {
                    ReceiveEventFlag =
false;
                    throw ex;
                }
            }
            return
-1;
        }

        ///<summary>
///数据发送
        ///</summary>
///<param name="data">要发送的数据字符串</param>

public
void SendData(string data)
        {
            //禁止接收事件时直接退出

if (ReceiveEventFlag)
            {
                return;
            }
            if (serialPort.IsOpen)
            {
                serialPort.Write(data);
            }
        }

         ///<summary>
///将指定数量的字节写入输出缓冲区中的指定偏移量处。
         ///</summary>
///<param name="data">发送的字节数据</param>
///<param name="offset">写入偏移量</param>
///<param name="count">写入的字节数</param>

public
void SendData(byte[] data, int offset, int count)
        {
            //禁止接收事件时直接退出

if (ReceiveEventFlag)
            {
                return;
            }
            if (serialPort.IsOpen)
            {
                serialPort.Write(data, offset, count);
            }
        }
               

        ///
<summary>
/// 数据接收
        ///
</summary>
///
<param name="sender"></param>
///
<param name="e"></param>

public
void DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e)
        {
            //禁止接收事件时直接退出

if (ReceiveEventFlag)
            {
                return;
            }

            try
            {
                byte[] data =
new
byte[serialPort.BytesToRead];
                serialPort.Read(data, 0, data.Length);
                if (Received !=
null)
                {
                    Received(sender, new PortDataReciveEventArgs(data));
                }
            }
            catch (Exception ex)
            {
                //throw ex;
            }
            
        }
    }
}


串口通讯数据类：PortDataReciveEventArgs /*----------------------------------------------------------------
           // Copyright (C) 北京****科技有限公司
           // 版权所有。
           //
           // 文件名：PortDataReciveEventArgs
           // 文件功能描述：重写PortDataReciveEventArgs参数类
           //
           //
           // 创建标识：** 2009-5-23
           //
           // 修改标识：
           // 修改描述：
           //
           // 修改标识：
           // 修改描述：
//----------------------------------------------------------------*/
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;

namespace LY.FuelStationPOS.Protocol
{
    public
delegate
void PortDataReceivedEventHandle(object sender, PortDataReciveEventArgs e);

    public
class PortDataReciveEventArgs : EventArgs
    {
        private
byte[] data;

        public
byte[] Data
        {
            get { return data; }
            set { data = value; }
        }

        public PortDataReciveEventArgs()
        {
            this.data =
null;
        }

        public PortDataReciveEventArgs(byte[] data)
        {
            this.data = data;
        }

        
    }
}




5、声明
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