最近笔者接触到串口编程,网上搜了些资料,顺便整理一下。网上都在推荐使用Java RXTX开源类库,它提供了Windows、Linux等不同操作系统下的串口和并口通信实现,遵循GNU LGPL协议。看起来不错,写个例子试试。
准备运行环境
下载RXTX
RXTX下载地址是 Files\Java\jdk1.8.0_152\jre\lib\ext目录下;复制rxtxParallel.dll和rxtxSerial.dll到D:\Program Files\Java\jdk1.8.0_152\jre\bin目录下。
注意:安装jdk时可能也顺便装了jre,需要复制到jdk的jre目录下。
下载Virtual Serial Port Driver
Virtual Serial Port Driver是一款非常好用的虚拟串口模拟软件,可以在计算机模拟串口,方便开发和测试。安装后打开界面如下:
可以看到右侧默认出现COM1和COM2的串口,点击Add pair就可以创建这两个串口了,打开计算机管理,可以看到本机多了这两个端口,如下图所示:
创建项目
创建serialPort项目,如下图所示:
源代码地址:https://github.com/wu-boy/serialPort.git
文中所用软件工具等资料下载:https://download.csdn.net/download/wu_boy/14003992
串口工具类
现在可以写一个串口工具类,方便开发和测试,代码如下:
public class SerialPortUtils { private static Logger log = LoggerFactory.getLogger(SerialPortUtils.class); /** * 打卡串口 * @param portName 串口名 * @param baudRate 波特率 * @param dataBits 数据位 * @param stopBits 停止位 * @param parity 校验位 * @return 串口对象 */ public static SerialPort open(String portName, Integer baudRate, Integer dataBits, Integer stopBits, Integer parity) { SerialPort result = null; try { // 通过端口名识别端口 CommPortIdentifier identifier = CommPortIdentifier.getPortIdentifier(portName); // 打开端口,并给端口名字和一个timeout(打开操作的超时时间) CommPort commPort = identifier.open(portName, 2000); // 判断是不是串口 if (commPort instanceof SerialPort) { result = (SerialPort) commPort; // 设置一下串口的波特率等参数 result.setSerialPortParams(baudRate, dataBits, stopBits, parity); log.info("打开串口{}成功", portName); }else{ log.info("{}不是串口", portName); } } catch (Exception e) { log.error("打开串口{}错误", portName, e); } return result; } /** * 串口增加数据可用监听器 * @param serialPort * @param listener */ public static void addListener(SerialPort serialPort, DataAvailableListener listener) { if(serialPort == null){ return; } try { // 给串口添加监听器 serialPort.addEventListener(new SerialPortListener(listener)); // 设置当有数据到达时唤醒监听接收线程 serialPort.notifyOnDataAvailable(Boolean.TRUE); // 设置当通信中断时唤醒中断线程 serialPort.notifyOnBreakInterrupt(Boolean.TRUE); } catch (TooManyListenersException e) { log.error("串口{}增加数据可用监听器错误", serialPort.getName(), e); } } /** * 从串口读取数据 * @param serialPort * @return */ public static byte[] read(SerialPort serialPort) { byte[] result = {}; if(serialPort == null){ return result; } InputStream inputStream = null; try { inputStream = serialPort.getInputStream(); // 缓冲区大小为1个字节,可根据实际需求修改 byte[] readBuffer = new byte[7]; int bytesNum = inputStream.read(readBuffer); while (bytesNum > 0) { result = ArrayUtil.addAll(result, readBuffer); bytesNum = inputStream.read(readBuffer); } } catch (IOException e) { log.error("串口{}读取数据错误", serialPort.getName(), e); } finally { IoUtil.close(inputStream); } return result; } /** * 往串口发送数据 * @param serialPort * @param data */ public static void write(SerialPort serialPort, byte[] data) { if(serialPort == null){ return; } OutputStream outputStream = null; try { outputStream = serialPort.getOutputStream(); outputStream.write(data); outputStream.flush(); } catch (Exception e) { log.error("串口{}发送数据错误", serialPort.getName(), e); } finally { IoUtil.close(outputStream); } } /** * 关闭串口 * @param serialPort */ public static void close(SerialPort serialPort) { if (serialPort != null) { serialPort.close(); log.warn("串口{}关闭", serialPort.getName()); } } /** * 查询可用端口 * @return 串口名List */ public static List<String> listPortName() { List<String> result = new ArrayList<>(); // 获得当前所有可用端口 Enumeration<CommPortIdentifier> serialPorts = CommPortIdentifier.getPortIdentifiers(); if(serialPorts == null){ return result; } // 将可用端口名添加到List并返回该List while (serialPorts.hasMoreElements()) { result.add(serialPorts.nextElement().getName()); } return result; }}
测试代码
测试代码如下,先不要着急运行,下一步打开串口调试助手协助测试。
public class SerialPortTest { public static void main(String[] args) throws Exception{ // 打开串口 SerialPort serialPort = SerialPortUtils.open("COM1", 9600, SerialPort.DATABITS_8, SerialPort.STOPBITS_1, SerialPort.PARITY_NONE); // 监听串口读取数据 SerialPortUtils.addListener(serialPort, () -> { byte[] data = SerialPortUtils.read(serialPort); System.out.println(HexUtil.encodeHexStr(data)); }); // 往串口发送数据 byte[] data = {1, 2, 3}; SerialPortUtils.write(serialPort, data); /*// 关闭串口 Thread.sleep(2000); SerialPortUtils.close(serialPort);*/ // 测试可用端口 //SerialPortUtils.listPortName().forEach(o -> System.out.println(o)); }}
串口调试助手
UartAssist是一款很好用的串口调试助手,先运行串口调试助手,接收设置和发送设置都选择HEX,串口号选择COM2->COM1(测试代码使用的COM1),其他默认,点击打开串口,然后运行测试代码SerialPortTest,效果如下图所示:
运行测试代码后,串口调试助手显示收到01 02 03,然后串口调试助手点击发送,idea控制台也会显示收到11223344556677,说明COM1和COM2串口互相发送和接收数据成功。
粘包/拆包的解决方案
在实际应用中,有些功能复杂的串口通信可能会发生粘包/拆包的情况,这时可以自建一个缓冲区,用来缓冲数据并处理数据。《Netty权威指南第2版》中,有TCP粘包/拆包问题的解决之道,原理可供参考,需要自己写代码实现,推荐使用Netty的缓冲区ByteBuf,功能强大。
参考资料
1、使用Java实现串口通信(二)
2、Java串口编程
原文转载:http://www.shaoqun.com/a/504735.html
全球速卖通:https://www.ikjzd.com/w/81
custommade:https://www.ikjzd.com/w/2514
串口编程最近笔者接触到串口编程,网上搜了些资料,顺便整理一下。网上都在推荐使用JavaRXTX开源类库,它提供了Windows、Linux等不同操作系统下的串口和并口通信实现,遵循GNULGPL协议。看起来不错,写个例子试试。准备运行环境下载RXTXRXTX下载地址是Files\Java\jdk1.8.0_152\jre\lib\ext目录下;复制rxtxParallel.dll和rxtxSeri
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