串口通信是在工程應用中很常見。在上位機與下位機通訊過程中常通過有線的串口進行通信，在低速傳輸模式下串口通信得到廣泛使用。在說個之前先來簡單解釋一下上位機與下位機的概念。
上位機與下位機
通常上位機指的是PC，下位機指的是單片機或者帶微處理器的系統。下位機一般是將模擬信號經過AD採集將模擬量轉換爲數字量，下位機再經過數字信號處理以後將數字信號通過串口發送到上位機，相反上位機可以給下位機發送一些指令或者信息。常見的通信串口包括RS232、RS485、RS422等。這些串口只是在電平特性有所不同，在上位機與下位機進行數據通信時可以不考慮電平特性，而且現在在硬件上有各種轉接接口，使用起來也很方便。
當然在通常做簡單的串口UART實驗時我們可以使用各種各樣的串口助手小軟件，但是這些串口小工具有時候並不能很好滿足需求,那就嘗試着自己寫一套屬於自己的串口助手？接下來說說如何使用java實現上位機與下位機之間的RS485串口通信。
step 1: 下載支持java串口通信的jar包，這裏給出下載地址：
http://files.cnblogs.com/files/Dreamer-1/mfz-rxtx-2.2-20081207-win-x86.zip(32bit 下載地址)
http://files.cnblogs.com/files/Dreamer-1/mfz-rxtx-2.2-20081207-win-x64.zip （64位下載地址）
RXTXcomm.jar需要導入到java工程裏面去。另外就是需要將rxtxParallel.dll與rxtxSerial.dll複製在安轉JDK的bin文件下和jre的bin文件夾下面，這樣才能保證能夠正常使用這個jar包。以下是將兩個dll文件複製的位置：
C:\Java\jdk1.8.0_25\bin\
C:\Java\jdk1.8.0_25\jre\bin\
step 3：RXTXComm Api如何使用
接下來就是使用該導入jar包進行編碼實現串口通信的功能了。在編碼之前先來理一理串口通信的主要環節，主要分爲以下幾點：
1）計算機首先需要進行硬件check,查找是否有可用的COM端口，並對該對端口進行簡要判斷，包括這些端口是否是串口，是否正在使用。以下是部分主要代碼：
UARTParameterSetup 串口參數設置類
package com.com.cai.rssibawu;
import gnu.io.*;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Enumeration;
/*定義一個串口數據包的類並做一些簡單的操作
* 主要是串口通信的一些異常檢測以及提示
* 對通信串口的一些基本參數的設置
* 通常將外部引用的jar包存在工程下lib文件下
* 該類的幾個方法都是對串口的檢測與設置，不需要經常修改 屬於一個類的操作因此使用static類方法
* 設置繼承權限，不希望被擴展類繼承，因此類的修飾符爲：final
*/
public class UARTParameterSetup {
/*類方法 不可改變 不接受繼承
* 掃描獲取可用的串口
* 將可用串口添加至list並保存至list
*/
public static final ArrayList<String> uartPortUseAblefind() {
//獲取當前所有可用串口
//由CommPortIdentifier類提供方法
Enumeration<CommPortIdentifier> portList = CommPortIdentifier.getPortIdentifiers();
ArrayList<String> portNameList = new ArrayList();
//添加並返回ArrayList
while (portList.hasMoreElements()) {
String portName = portList.nextElement().getName();
portNameList.add(portName);
}
return portNameList;
}
/*
* 串口常見設置
* 1)打開串口
* 2)設置波特率 根據單板機的需求可以設置爲57600 ...
* 3)判斷端口設備是否爲串口設備
* 4)端口是否佔用
* 5)對以上條件進行check以後返回一個串口設置對象new UARTParameterSetup()
* 6)return:返回一個SerialPort一個實例對象，若判定該com口是串口則進行參數配置
* 若不是則返回SerialPort對象爲null
*/
public static final SerialPort portParameterOpen(String portName, int baudrate) {
SerialPort serialPort = null;
try { //通過端口名識別串口
CommPortIdentifier portIdentifier = CommPortIdentifier.getPortIdentifier(portName);
//打開端口並設置端口名字 serialPort和超時時間 2000ms
CommPort commPort = portIdentifier.open(portName, 1000);
//進一步判斷comm端口是否是串口 instanceof
if (commPort instanceof SerialPort) {
System.out.println("該COM端口是串口！");
//進一步強制類型轉換
serialPort = (SerialPort) commPort;
//設置baudrate 此處需要注意:波特率只能允許是int型 對於57600足夠
//8位數據位
//1位停止位
//無奇偶校驗
serialPort.setSerialPortParams(baudrate, SerialPort.DATABITS_8, SerialPort.STOPBITS_1, SerialPort.PARITY_NONE);
//串口配製完成 log
System.out.println("串口參數設置已完成，波特率爲" + baudrate + ",數據位8bits,停止位1位,無奇偶校驗");
}
//不是串口
else {
System.out.println("該com端口不是串口,請檢查設備!");
//將com端口設置爲null 默認是null不需要操作
}
} catch (NoSuchPortException e) {
e.printStackTrace();
} catch (PortInUseException e) {
e.printStackTrace();
} catch (UnsupportedCommOperationException e) {
e.printStackTrace();
}
return serialPort;
}
/*
* 關閉串口
* 串口關閉以及檢測的COM端口非串口的標誌是返回一個SerialPort是null
* 關閉串口後使用null進行重置
*/
public static void closePort(SerialPort serialPort) {
if (serialPort != null) {
serialPort.close();
serialPort = null;
System.out.println("串口已關閉！");
}
}
}
以下是測試類的測試實例：
ArrayList<String> arraylist=UARTParameterSetup.uartPortUseAblefind();
int useAbleLen=arraylist.size();
if(useAbleLen==0)
{
System.out.println("沒有找到可用的串口端口，請check設備！");
}
else
{
System.out.println("已查詢到該計算機上有以下端口可以使用：");
for(int index=0;index<arraylist.size();index++)
{
System.out.println("該COM端口名稱:"+arraylist.get(index));
//測試串口配置的相關方法
}
}
2）通過計算機對串口的自檢後，可以對串口參數進行簡單的配置。常見的配置可以從常見的串口助手中得到啓發。以下是一個串口助手的人機交互界面。
以下是對串口設置主要代碼：
UARTParameterSetup 串口參數設置類
package com.com.cai.rssibawu;
import gnu.io.*;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Enumeration;
/*定義一個串口數據包的類並做一些簡單的操作
* 主要是串口通信的一些異常檢測以及提示
* 對通信串口的一些基本參數的設置
* 通常將外部引用的jar包存在工程下lib文件下
* 該類的幾個方法都是對串口的檢測與設置，不需要經常修改 屬於一個類的操作因此使用static類方法
* 設置繼承權限，不希望被擴展類繼承，因此類的修飾符爲：final
*/
public class UARTParameterSetup {
/*類方法 不可改變 不接受繼承
* 掃描獲取可用的串口
* 將可用串口添加至list並保存至list
*/
public static final ArrayList<String> uartPortUseAblefind() {
//獲取當前所有可用串口
//由CommPortIdentifier類提供方法
Enumeration<CommPortIdentifier> portList = CommPortIdentifier.getPortIdentifiers();
ArrayList<String> portNameList = new ArrayList();
//添加並返回ArrayList
while (portList.hasMoreElements()) {
String portName = portList.nextElement().getName();
portNameList.add(portName);
}
return portNameList;
}
/*
* 串口常見設置
* 1)打開串口
* 2)設置波特率 根據單板機的需求可以設置爲57600 ...
* 3)判斷端口設備是否爲串口設備
* 4)端口是否佔用
* 5)對以上條件進行check以後返回一個串口設置對象new UARTParameterSetup()
* 6)return:返回一個SerialPort一個實例對象，若判定該com口是串口則進行參數配置
* 若不是則返回SerialPort對象爲null
*/
public static final SerialPort portParameterOpen(String portName, int baudrate) {
SerialPort serialPort = null;
try { //通過端口名識別串口
CommPortIdentifier portIdentifier = CommPortIdentifier.getPortIdentifier(portName);
//打開端口並設置端口名字 serialPort和超時時間 2000ms
CommPort commPort = portIdentifier.open(portName, 1000);
//進一步判斷comm端口是否是串口 instanceof
if (commPort instanceof SerialPort) {
System.out.println("該COM端口是串口！");
//進一步強制類型轉換
serialPort = (SerialPort) commPort;
//設置baudrate 此處需要注意:波特率只能允許是int型 對於57600足夠
//8位數據位
//1位停止位
//無奇偶校驗
serialPort.setSerialPortParams(baudrate, SerialPort.DATABITS_8, SerialPort.STOPBITS_1, SerialPort.PARITY_NONE);
//串口配製完成 log
System.out.println("串口參數設置已完成，波特率爲" + baudrate + ",數據位8bits,停止位1位,無奇偶校驗");
}
//不是串口
else {
System.out.println("該com端口不是串口,請檢查設備!");
//將com端口設置爲null 默認是null不需要操作
}
} catch (NoSuchPortException e) {
e.printStackTrace();
} catch (PortInUseException e) {
e.printStackTrace();
} catch (UnsupportedCommOperationException e) {
e.printStackTrace();
}
return serialPort;
}
/*
* 關閉串口
* 串口關閉以及檢測的COM端口非串口的標誌是返回一個SerialPort是null
* 關閉串口後使用null進行重置
*/
public static void closePort(SerialPort serialPort) {
if (serialPort != null) {
serialPort.close();
serialPort = null;
System.out.println("串口已關閉！");
}
}
}
以上代碼就是返回一個對象，同時也返回了對象屬性，因爲對象在java裏面是屬於傳值引用。對以上需要說明的是：在實驗時需要連接串口才能讓計算機檢測到才能讓程序工作，這裏使用的是RS485轉接線：
3）通過以上兩個步驟後基本對串口的設置也完成了，對於串口類型的確認例如：RS232/RS485/RS422等,可以作爲進一步確認的條件。RS485可以在gnu.io中找到。
接下來就是上位機與下位機之間的雙向通信的功能實現了。該部分主要是利用java的輸入輸出流來實現。以下是主要代碼：
DataTransimit 串口數據傳輸類
package com.com.cai.rssibawu;
import gnu.io.SerialPort;
import gnu.io.SerialPortEventListener;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.util.TooManyListenersException;
/*
* 串口數據發送以及數據傳輸作爲一個類
* 該類做主要實現對數據包的傳輸至下單板機
*/
public class DataTransimit {
/*
* 上位機往單板機通過串口發送數據
* 串口對象 seriesPort
* 數據幀:dataPackage
* 發送的標誌:數據未發送成功拋出一個異常
*/
public static void uartSendDatatoSerialPort(SerialPort serialPort, byte[] dataPackage) {
OutputStream out = null;
try {
out = serialPort.getOutputStream();
out.write(dataPackage);
out.flush();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//關閉輸出流
if (out != null) {
try {
out.close();
out = null;
System.out.println("數據已發送完畢!");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
/*
* 上位機接收數據
* 串口對象seriesPort
* 接收數據buffer
* 返回一個byte數組
*/
public static byte[] uartReceiveDatafromSingleChipMachine(SerialPort serialPort) {
byte[] receiveDataPackage = null;
InputStream in = null;
try {
in = serialPort.getInputStream();
//獲取data buffer數據長度
int bufferLength = in.available();
while (bufferLength != 0) {
receiveDataPackage = new byte[bufferLength];
in.read(receiveDataPackage);
bufferLength = in.available();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
return receiveDataPackage;
}
/*
* 監聽器
* 數據接收與通信時喚醒線程相關
* 需要根據線程進行補充
*/
public static void listener(SerialPort port, SerialPortEventListener listener) {
//串口添加監聽器
try {
port.addEventListener(listener);
} catch (TooManyListenersException e) {
e.printStackTrace();
}
//設置當前有效
}
}
通過以上關於Uart兩個基本類實現對底層Uart的功能封裝，其中一個類主要負責Uart串口自檢和基本設置，另外一個類主要has數據傳輸的兩個方法。接下來以一個實例說一說通過RS485串口通信將系統當前時間發送至單板機系統。
step 4：實現實時系統時間的數據包傳輸至下位機
這一步可以分爲以下兩個步驟：首先實現獲取系統時間，將時間進行封裝成幀；另外就是通過RS485串口將時間數據包發送至單板機系統進行解析。
1）系統時間的獲取
根據java面對對象設計思想，這裏將有關係統時間的方法歸爲一類。
以下是獲取當前系統時間代碼：
SystemDateTimeGet 獲取當前時間 組裝數據
package com.com.cai.rssibawu;
import java.util.Calendar;
/*
* 獲取系統當前時間
*/
public class SystemDateTimeGet {
//類變量 時間的校驗和
static int timeCheckSum = 0;
public static String getCurrentDateTime() {
//單例模式
Calendar calendar = Calendar.getInstance();
int year = calendar.get(Calendar.YEAR);//獲取年份
int month = calendar.get(Calendar.MONTH);//獲取月份
int day = calendar.get(Calendar.DATE);//獲取日期
int minute = calendar.get(Calendar.MINUTE);//分
int hour = calendar.get(Calendar.HOUR);//小時
int second = calendar.get(Calendar.SECOND);//秒
if (hour >= 12) {
hour = hour + 12;
}
String curerentDateTime = year + " " + (month + 1) + " " + day + " " + hour + " " + minute + " " + second + " ";
timeCheckSum = year + (month + 1) + day + (hour + 12) + minute + second;
return curerentDateTime;
}
/*
* 將以上時間字符串進行隔開用byte[]保存
*/
public static byte[] dateTimeBytesGet(String currenDateTime) {
//對當前時間參數進行格式判斷
//對格式進行判斷
int rawDataSize = 6;
byte[] dateTimeBytes = new byte[rawDataSize + 1];
String[] currentDateTimeSplit = currenDateTime.split(" ");
if (currentDateTimeSplit.length == rawDataSize) {
//時間數據格式正確
//eg 2016 12 23 22 18 26
//使用byte[]進行存儲時需要 -128~+127
//對於年份使用兩個byte存儲
for (int dataIndex = 0; dataIndex < rawDataSize; dataIndex++) {
int dateTemp = Integer.parseInt(currentDateTimeSplit[dataIndex]);
if (dataIndex == 0) {
byte H8bits = (byte) ((dateTemp) >> 8);
byte L8bits = (byte) ((dateTemp) & 0xff);
dateTimeBytes[dataIndex] = H8bits;
dateTimeBytes[dataIndex + 1] = L8bits;
}
dateTimeBytes[dataIndex + 1] = (byte) dateTemp;
}
} else {
System.out.println("當前時間獲取出現異常數據");
System.exit(-1);
dateTimeBytes = null;
}
return dateTimeBytes;
}
/*
* 對時間格式進行解析並還原原來的時間格式
* 對數據進行還原
* 僅限於debug使用
*/
public static String dateTimeBytesfromTostring(byte[] currentDateTime) {
String string = "";
if (currentDateTime.length == 7) {
string = ((currentDateTime[0] << 8) + bytetoUnsigendInt(currentDateTime[1])) + " " + currentDateTime[2] + " " +
currentDateTime[3] + " " + currentDateTime[4] + " " + currentDateTime[5] + " " +
currentDateTime[6];
}
return string;
}
/*
* 將byte轉化爲字符串
* 將有符號byte轉化爲無符號數字
* debug使用
*/
public static int bytetoUnsigendInt(byte aByte) {
String s = String.valueOf(aByte);
System.out.println(s);
//System.out.println(s);
int bytetoUnsigendInt = 0;
for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
if (s.charAt(i) != '0') {
bytetoUnsigendInt += 1 << (7 - i);
}
}
return bytetoUnsigendInt;
}
/*
* 將數組封裝成幀
* 每一個數據幀由以下幾個部分組成
* 1)數據包頭部 head 0X2F
* 2)數據包命令 CMD 0X5A
* 3)數據個數 length of data 7
* 4)校驗和 H8/L8 byte of check sum(高字節在前 低字節在後)
* 5)數據結尾標誌 tail OX30
* 6)可採用線程進行獲取當前時間
*/
public static byte[] makeCurrentDateTimefromStringtoFramePackage(byte[] dateTimeBytes) {
//在時間byte[]前後添加一些package校驗信息
int dataLength = 13;
byte[] terimalTimePackage = new byte[dataLength];
//裝填信息
//時間數據包之前的信息
terimalTimePackage[0] = 0x2F;
terimalTimePackage[1] = 0X5A;
terimalTimePackage[2] = 7;
//計算校驗和
//轉化爲無符號進行校驗
for (int dataIndex = 0; dataIndex < dateTimeBytes.length; dataIndex++) {
terimalTimePackage[dataIndex + 3] = dateTimeBytes[dataIndex];
}
//將校驗和分爲高低字節
byte sumH8bits = (byte) ((timeCheckSum) >> 8);
byte sumL8bits = (byte) ((timeCheckSum) & 0xff);
terimalTimePackage[10] = sumH8bits;//高字節在前
terimalTimePackage[11] = sumL8bits;//低字節在後
//數據包結尾
terimalTimePackage[12] = 0X30;
return terimalTimePackage;
}
}
java 提供了calender類，該類提供了一些與時間有關方法。至於Calendar.getInstance()使用單例模式獲取一個Calendar實例對象，單例模式就是一個類在任何時候只允許有一個實例化對象。獲取系統時間除了使用Calendar還可以使用Date類，通過創建對象也可以實現系統當前時間的獲取。timeCheckSum作爲時間數據的校驗和發送至單板機作爲自定義協議的一部分。
由於發送的數據包通常是以字節(byte)爲單位進行發送和傳輸的，因此需要將int型的時間轉換爲byte使用byte[]進行存儲，作爲一個數據包發送。
/*
* 將以上時間字符串進行隔開用byte[]保存
*/
public static byte[] dateTimeBytesGet(String currenDateTime)
{
//對當前時間參數進行格式判斷
//對格式進行判斷
int rawDataSize=6;
byte[] dateTimeBytes=new byte[rawDataSize+1];
String[] currentDateTimeSplit=currenDateTime.split(" ");
if(currentDateTimeSplit.length==rawDataSize)
{
//時間數據格式正確
//eg 2016 12 23 22 18 26
//使用byte[]進行存儲時需要 -128~+127
//對於年份使用兩個byte存儲
for(int dataIndex=0;dataIndex<rawDataSize;dataIndex++)
{
int dateTemp=Integer.parseInt(currentDateTimeSplit[dataIndex]);
if(dataIndex==0)
{
byte H8bits=(byte)((dateTemp)>>8);
byte L8bits=(byte)((dateTemp)&0xff);
dateTimeBytes[dataIndex]= H8bits;
dateTimeBytes[dataIndex+1]= L8bits;
}
dateTimeBytes[dataIndex+1]=(byte)dateTemp;
}
}else
{
System.out.println("當前時間獲取出現異常數據");
System.exit(-1);
dateTimeBytes=null;
}
return dateTimeBytes;
}
以上數據可以使用7個byte對時間數據進行存儲，因爲年份需要使用兩個字節來存儲，格式爲高字節在前，低字節在後，之後依次存放。
將時間數據存放在byte[]數組以後接下來就是添加自己的協議部分了。該部分具有較大的隨意性，因爲該協議可以根據不同的風格有不同的形式。爲了簡單起見，只需要在時間數據byte[]之前添加head、CMD、時間數據長度length這三個字節進行補充，時間數據byte[]後面依次添加校驗和的高低字節以及tail指令即可。以上基本實現了一個簡單的時間數據package。以下是本模塊的代碼：
/*
* 將數組封裝成幀
* 每一個數據幀由以下幾個部分組成
* 1)數據包頭部 head 0X2F
* 2)數據包命令 CMD 0X5A
* 3)數據個數 length of data 7
* 4)校驗和 H8/L8 byte of check sum(高字節在前 低字節在後)
* 5)數據結尾標誌 tail OX30
* 6)可採用線程進行獲取當前時間
*/
public static byte[] makeCurrentDateTimefromStringtoFramePackage(byte[] dateTimeBytes)
{
//在時間byte[]前後添加一些package校驗信息
int dataLength=13;
byte[] terimalTimePackage=new byte[dataLength];
//裝填信息
//時間數據包之前的信息
terimalTimePackage[0]=0x2F;
terimalTimePackage[1]=0X5A;
terimalTimePackage[2]=7;
//計算校驗和
//轉化爲無符號進行校驗
for(int dataIndex=0;dataIndex<dateTimeBytes.length;dataIndex++)
{
terimalTimePackage[dataIndex+3]=dateTimeBytes[dataIndex];
}
//將校驗和分爲高低字節
byte sumH8bits=(byte)((timeCheckSum)>>8);
byte sumL8bits=(byte)((timeCheckSum)&0xff);
terimalTimePackage[10]=sumH8bits;//高字節在前
terimalTimePackage[11]=sumL8bits;//低字節在後
//數據包結尾
terimalTimePackage[12]=0X30;
return terimalTimePackage;
}
下面給出了將時間數據byte數組進行解析的debug代碼，一方面是確定上位機本部分模塊的程序可靠性，另外也可以直接移植到下位機對數據包的解析之中。在下位機解析過程中需要注意一點：因爲在java中8大基本類型都是帶符號，年份時間和時間校驗和拆分爲高低字節時，低字節是二進制無符號的，但是計算機卻是按照有符號數(補碼方式)進行讀取，例如在2016年轉換爲二進制數爲：11111100000，那麼高字節爲00000111,低字節爲11100000。計算機讀取爲：高字節爲7，低字節爲-32。其實由兩個byte真實還原的過程應爲：7<<8+（低字節二進制數字）=7*256+224=2016,因此在debug解析時間數據包時需要將有符號數字轉換爲無符號數字。
/*
* 對時間格式進行解析並還原原來的時間格式
* 對數據進行還原
* 僅限於debug使用
*/
public static String dateTimeBytesfromTostring(byte[] currentDateTime)
{
String string="";
if(currentDateTime.length==7)
{
string=((currentDateTime[0]<<8)+bytetoUnsigendInt(currentDateTime[1]))+" "+currentDateTime[2]+" "+
currentDateTime[3]+" "+currentDateTime[4]+" "+currentDateTime[5]+" "+
currentDateTime[6];
}
return string;
}
/*
* 將byte轉化爲字符串
* 將有符號byte轉化爲無符號數字
* debug使用
*/
public static int bytetoUnsigendInt(byte aByte)
{
String s=String.valueOf(aByte);
//System.out.println(s);
int bytetoUnsigendInt=0;
for(int i=0;i<s.length();i++)
{
if(s.charAt(i)!='0')
{
bytetoUnsigendInt+=1<<(7-i);
}
}
return bytetoUnsigendInt;
}
2）將最後的時間數據包通過RS485串口發送至下位機
結合前面的串口程序就可以使用串口發送程序了。在程序debug的前期可以在程序的關鍵位置輸出日誌就是打印log的方法可以提高程序調試的效率。以下是主類的測試代碼：
DateTimeTransimitUseUARTMain 測試類 向串口發送數據
package com.com.cai.rssibawu;
import java.io.*;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Enumeration;
import java.util.TooManyListenersException;
import gnu.io.CommPort;
import gnu.io.CommPortIdentifier;
import gnu.io.NoSuchPortException;
import gnu.io.PortInUseException;
import gnu.io.SerialPort;
import gnu.io.SerialPortEventListener;
import gnu.io.UnsupportedCommOperationException;
/*
* 主要是實現對系統時間的數據包封裝通過windows UART傳送給單板機進行時間校準
* 本程序主要是實現上位機程序，實現對時間數據包的數據的格式的定義與解釋
* 根據定義的時間packageg格式在單板機上進行解析
* 逐步實現以下
* step 1:加載UART 通信數據包
* step 2:單列模式獲取系統時間(如何獲取？方案)
* step 3:開啓線程，該線程主要負責取時間後將時間數據包進行發送至串口
* step 4:簡單的測試代碼(可以使用線程監控串口buffer數據並顯示,嘗試解析並打印日誌)
* step 5:實現界面的封裝
* step 6:添加UART接收程序
* step 7:對一些波形進行簡單顯示以及對數據進行存儲
* step 8:mysql數據進行存儲 JDBC
* step 9:進一步實現界面的封裝
* step 10:對重要信息的可視化
*/
public class DateTimeTransimitUseUARTMain {
public static void main(String[] args) {
//主mian類
byte[] dataFrame = {0x00, 0x5A, 0x64, 0x56, 0x43, 0x6F, 0x78};
ArrayList<String> arraylist = UARTParameterSetup.uartPortUseAblefind();
int useAbleLen = arraylist.size();
if (useAbleLen == 0) {
System.out.println("沒有找到可用的串口端口，請check設備！");
} else {
System.out.println("已查詢到該計算機上有以下端口可以使用：");
for (int index = 0; index < arraylist.size(); index++) {
System.out.println("該COM端口名稱:" + arraylist.get(index));
//測試串口配置的相關方法
}
//取出第一個COM端口進行測試
SerialPort serialPort = UARTParameterSetup.portParameterOpen(arraylist.get(0), 57600);
//退出程序 後續不需要監測 因爲transimit一直需要保證連接狀態
//System.exit(0);
DataTransimit.uartSendDatatoSerialPort(serialPort, dataFrame);
String currentDateTime = SystemDateTimeGet.getCurrentDateTime();
System.out.println(currentDateTime);
byte[] bytes = SystemDateTimeGet.dateTimeBytesGet(currentDateTime);
//System.out.println(Arrays.toString(bytes));
String str = SystemDateTimeGet.dateTimeBytesfromTostring(bytes);
System.out.println(str);
//System.out.println(SystemDateTimeGet.bytetoUnsigendInt((byte) -32));
byte[] terimalTimeByte = SystemDateTimeGet.makeCurrentDateTimefromStringtoFramePackage(bytes);
System.out.println(Arrays.toString(terimalTimeByte));
DataTransimit.uartSendDatatoSerialPort(serialPort, terimalTimeByte);
//關閉串口
UARTParameterSetup.closePort(serialPort);
}
}
}
以下是測試結果：
當沒有串口設備接入計算機時控制檯打印一條信息：
沒有找到可用的串口端口，請check設備！
當RS485設備接入計算機時，控制檯打印消息如下：
已查詢到該計算機上有以下端口可以使用：
該COM端口名稱:COM5
該COM端口是串口！
串口參數設置已完成，波特率爲57600,數據位8bits,停止位1位,無奇偶校驗
數據已發送完畢!
2020 1 9 2 13 21
-28
2016 1 9 2 13 21
[47, 90, 7, 7, -28, 1, 9, 2, 13, 21, 8, 30, 48]
數據已發送完畢!
串口已關閉！
Process finished with exit code 0
通過以上幾個步驟基本實現了上位機與下位機串口通信的功能，接下來還可以對程序進行改進：
1 )添加界面，可以類比串口助手界面根據自身需要設計獨具風格的人機交互界面，可以使用java等編寫獨具風格的界面。對於數據校正部分，以上只給出了一種較簡單的方式，在實際操作時可以採用與場景合適的數據校驗方式。
2 )在程序中添加線程，在以上程序中對於系統時間的獲取可以通過線程的方式進行獲取，這樣上位機就可以一直往下位機發送數據包，而不是僅僅發一次。
3 )對於上位機數據接收，除了以上最基本的接收功能外，還可以使用JDBC與mysql等數據進行存儲，並繪畫數據曲線實現特性分析等更多功能。
