使用RXTXcomm進行串口通信

RXTXcomm 串口通信

虛擬串口和串口調試助手的使用

• 虛擬串口軟件：VSPD，https://www.eltima.com/cn/products/vspdxp/

  • VSPD會自動識別出本臺計算上有幾個物理串口，例如本機只有一個物理串口COM1。在右側端口管理的分頁中，添加虛擬端口。虛擬端口是成對出現的，如COM2和COM3，其編號由VSPD自動檢測本地物理串口資源後，自動爲虛擬串口排號。單擊“Add pair”按鈕爲計算機添加虛擬串口組對。

    爲何是組對出現，COM2->COM3和COM3->COM2，串口通信是異步的，允許發送數據的同時接收數據，數據流向是雙向的。組對出現我們可以通過串口調試助手分別從兩端進行調試。
    

• 串口調試助手：COMHelper，需要可留言私信你滴郵箱，打包發你。

  • 開箱即用，開啓串口，點擊即用。

使用效果如下：

Java RXTXcomm 實現串口通信並調試

• 下載RXTXcomm

  • RXTXcomm提供了 Windows x64, x86, ia64 and Linux x86, x86_64等操作系統支持。http://fizzed.com/oss/rxtx-for-java

• 根據機器配置解壓縮文件夾，複製相關Jar包及DLL文件
  

  • RXTXcomm.jar -> <JAVA_HOME>\jre\lib\ext
  • rxtxSerial.dll -> <JAVA_HOME>\jre\bin
  • rxtxParallel.dll -> <JAVA_HOME>\jre\bin

• 將Jar包添加到項目lib中，IDE使用的是IDEA，項目構建方式爲Maven
  

• 創建SerialPortDataHandle類，繼承Thread類，並實現SerialPortEventListener接口，具體代碼如下：

  public class SerialPortDataHandle extends Thread implements SerialPortEventListener {
  
  	private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(SerialPortDataHandle.class);
  
  	// 通訊端口管理，控制對通信端口的訪問的中心類
  	static CommPortIdentifier portManager;
  	// 有效連接上的端口的枚舉
  	static Enumeration<?> portList;
  	// 串口輸入流引用
  	static InputStream inputStream;
  	// 串口輸出流引用
  	static OutputStream outputStream;
  	// 串口對象引用
  	static SerialPort serialPort;
  	// 堵塞隊列：用來存放串口發送到服務端的數據
  	private BlockingQueue<String> msgQueue = new LinkedBlockingQueue<>();
  	// 線程控制標識
  	private boolean flag = true;
  
  	@Override
  	public void serialEvent(SerialPortEvent event) {
  		switch (event.getEventType()) {
  			/*
  			 *  SerialPortEvent.BI:/*Break interrupt,通訊中斷
  			 *  SerialPortEvent.OE:/*Overrun error，溢位錯誤
  			 *  SerialPortEvent.FE:/*Framing error，傳幀錯誤
  			 *  SerialPortEvent.PE:/*Parity error，校驗錯誤
  			 *  SerialPortEvent.CD:/*Carrier detect，載波檢測
  			 *  SerialPortEvent.CTS:/*Clear to send，清除發送
  			 *  SerialPortEvent.DSR:/*Data set ready，數據設備就緒
  			 *  SerialPortEvent.RI:/*Ring indicator，響鈴指示
  			 *  SerialPortEvent.OUTPUT_BUFFER_EMPTY:/*Output buffer is empty，輸出緩衝區清空
  			 */
  			case SerialPortEvent.BI:
  			case SerialPortEvent.OE:
  			case SerialPortEvent.FE:
  			case SerialPortEvent.PE:
  			case SerialPortEvent.CD:
  			case SerialPortEvent.CTS:
  			case SerialPortEvent.DSR:
  			case SerialPortEvent.RI:
  			case SerialPortEvent.OUTPUT_BUFFER_EMPTY: break;
  			// 當有可用數據時讀取數據
  			case SerialPortEvent.DATA_AVAILABLE:
  				// 數據接收緩衝容器
  				byte[] readBuffer = new byte[200];
  				try {
  					// 存儲待接收讀取字節數大小
  					int numBytes = 0;
  					while (inputStream.available() > 0) {
  						numBytes = inputStream.read(readBuffer);
  						if (numBytes > 0) {
  							msgQueue.add(new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")
                                           .format(new Date()) + " 收到的串口發送數據爲："+ new String(readBuffer));
  							// 數據接收緩衝容器清空初始化
  							readBuffer = new byte[200];
  						}
  					}
  				} catch (IOException e) {
  					logger.error("IO異常", e);
  				}
  				break;
  		}
  	}
  
  	public int init() {
  		// 通過串口通信管理類獲得當前連接上的端口列表
  		//（獲取一個枚舉對象，該CommPortIdentifier對象包含系統中每個端口的對象集[串口、並口]）
  		portList = CommPortIdentifier.getPortIdentifiers();
  		while (portList.hasMoreElements()) {
  			// 獲取相應串口對象
  			portManager = (CommPortIdentifier) portList.nextElement();
  			/*
  			 *  判斷端口類型是否爲串口
  			 *  PORT_SERIAL = 1; 【串口】
  			 *  PORT_PARALLEL = 2; 【並口】
  			 *  PORT_I2C = 3; 【I2C】
  			 *  PORT_RS485 = 4; 【RS485】
  			 *  PORT_RAW = 5; 【RAW】
  			 */
  			if (portManager.getPortType() == CommPortIdentifier.PORT_SERIAL) {
  				logger.info("串口設備名稱：" + portManager.getName());
  				// 判斷模擬COM4串口存在，就打開該串口
  				if (portManager.getName().equals("COM4")) {
  					logger.info("測試串口設備名稱：" + portManager.getName());
  					try {
  						if (Objects.isNull(serialPort)) {
  							// 打開串口，設置名字爲COM_4(自定義),延遲阻塞時等待3000毫秒（賦值給預設的串口引用）
  							serialPort = (SerialPort)portManager.open("COM4", 3000);
  							logger.info("串口設備COM4已打開");
  						}
  					} catch (PortInUseException e) {
  						logger.error("串口使用異常", e);
  						return 0;
  					}
  					// 在串口引用不爲空時進行下述操作
  					if (Objects.nonNull(serialPort)) {
  						// 1. 設置串口的輸入輸出流引用
  						try {
  							inputStream = serialPort.getInputStream();
  							outputStream = serialPort.getOutputStream();
  						} catch (IOException e) {
  							logger.error("串口輸入輸出IO異常", e);
  							return 0;
  						}
  						// 2. 設置串口監聽器
  						try {
  							serialPort.addEventListener(this);
  						} catch (TooManyListenersException e) {
  							logger.error("串口監聽器添加異常", e);
  							return 0;
  						}
  						// 設置監聽器在有數據時通知生效
  						serialPort.notifyOnDataAvailable(true);
  
  						// 3. 設置串口相關讀寫參數
  						try {
  							// 比特率、數據位、停止位、校驗位
  							serialPort.setSerialPortParams(9600,
  									SerialPort.DATABITS_8,
  									SerialPort.STOPBITS_1,
  									SerialPort.PARITY_NONE);
  						} catch (UnsupportedCommOperationException e) {
  							logger.error("串口設置操作異常", e);
  							return 0;
  						}
  						return 1;
  					}
  					return 0;
  				}
  			}
  		}
  		return 0;
  	}
  
  	@Override
  	public void run() {
  		try {
  			logger.info("串口線程已運行");
  			while (flag) {
  				// 如果堵塞隊列中存在數據就將其輸出
  				if (msgQueue.size() > 0) {
  					// take() 取走BlockingQueue裏排在首位的對象
  					// 若BlockingQueue爲空，阻斷進入等待狀態直到Blocking有新的對象被加入爲止
  					logger.info(msgQueue.take());
  				}
  			}
  		} catch (InterruptedException e) {
  			logger.error("線程執行異常", e);
  		}
  	}
  
  	public void stopGetDataBySerialPort() {
  		this.flag = false;
  	}
  
  	public static void main(String[] args) {
  		SerialPortDataHandle handle = new SerialPortDataHandle();
  		int i = handle.init();
  		if (i == 1) {
  			// 線程啓動
  			handle.start();
  		}
  	}
  }
  

• 啓動線程並測試（線程會佔用並開啓COM4串口，我們使用COM5串口進行通信測試，執行main方法前要從串口調試工具中關閉COM4串口，不然會出現gnu.io.PortInUseException: Unknown Application異常）

  • 執行main方法，啓動線程

    15:34:59.083 [main] INFO com.jeesite.modules.hp.serialport.SerialPortDataHandle - 串口設備名稱：COM1
    15:34:59.089 [main] INFO com.jeesite.modules.hp.serialport.SerialPortDataHandle - 串口設備名稱：COM2
    15:34:59.089 [main] INFO com.jeesite.modules.hp.serialport.SerialPortDataHandle - 串口設備名稱：COM3
    15:34:59.089 [main] INFO com.jeesite.modules.hp.serialport.SerialPortDataHandle - 串口設備名稱：COM4
    15:34:59.089 [main] INFO com.jeesite.modules.hp.serialport.SerialPortDataHandle - 測試串口設備名稱：COM4
    15:34:59.102 [main] INFO com.jeesite.modules.hp.serialport.SerialPortDataHandle - 串口設備COM4已打開
    15:34:59.103 [Thread-0] INFO com.jeesite.modules.hp.serialport.SerialPortDataHandle - 串口線程已運行
    

  • 通過串口調試工具進行數據發送，查看服務端控制檯輸出信息
    

  • 查看虛擬端口狀態