怎样监听或者拦截串口上的数据

　　串口全称为串行接口，一般指COM接口，是采用串行通信方式的扩展接口。其特点是数据位的传送按位顺序进行，最少只需一根传输线即可完成，成本低但传送速度慢。由于串口（COM）不支持热插拔及传输速率较低，目前部分新主板和大部分便携电脑已取消该接口。现在串口多用于工业控制和测量设备以及部分通信设备中。

　　根据美国电子工业协会（EIA： Electronic Industry Association）制定的标准，串口可以分为RS-232、RS-422以及RS-485等种类，其中以RS-232类型的接口最为典型和常见，如图 1所示，是RS-232类型9针串口的实物示意图。RS-232类型9针串口每一个引脚的作用说明如图 2所示。

　　

　　

　　当需要编程操纵硬件时会遇到过这样的问题，就是通过串口来接收硬件发来的数据，或是通过串口向硬件发送某种格式的命令。在C#平台上，可以通过 System.IO.Ports 命名空间下的SerialPort 类来实现。

　　下面是我做过的一个简单的示例，首先获取本机关联的串行端口列表，然后获取配置文件中配置的COM端口，检查是否在本机串行端口列表中，若在列表中则进一步实例化串口对象，并为串口对象指定数据接收事件来实现监听，示例代码如下：

　　using System.IO.Ports;

　　namespace SerialTest

　　{

　　public class SerialTest

　　{

　　#region 串口监听

　　private SerialPort serialPort = null;

　　/// 《summary》

　　/// 开启串口监听

　　/// 《/summary》

　　private void StartSerialPortMonitor（）

　　{

　　List《string》 comList = GetComlist（false）; //首先获取本机关联的串行端口列表

　　if （comList.Count == 0）

　　{

　　DialogForm.Show（“提示信息”， “当前设备不存在串行端口！”）;

　　System.Environment.Exit（0）; //彻底退出应用程序

　　}

　　else

　　{

　　string targetCOMPort = ConfigurationManager.AppSettings［“COMPort”］.ToString（）;

　　//判断串口列表中是否存在目标串行端口

　　if （！comList.Contains（targetCOMPort））

　　{

　　DialogForm.Show（“提示信息”， “当前设备不存在配置的串行端口！”）;

　　System.Environment.Exit（0）; //彻底退出应用程序

　　}

　　serialPort = new SerialPort（）;

　　//设置参数

　　serialPort.PortName = ConfigurationManager.AppSettings［“COMPort”］.ToString（）; //通信端口

　　serialPort.BaudRate = Int32.Parse（ConfigurationManager.AppSettings［“BaudRate”］.ToString（））; //串行波特率

　　serialPort.DataBits = 8; //每个字节的标准数据位长度

　　serialPort.StopBits = StopBits.One; //设置每个字节的标准停止位数

　　serialPort.Parity = Parity.None; //设置奇偶校验检查协议

　　serialPort.ReadTimeout = 3000; //单位毫秒

　　serialPort.WriteTimeout = 3000; //单位毫秒

　　//串口控件成员变量，字面意思为接收字节阀值，

　　//串口对象在收到这样长度的数据之后会触发事件处理函数

　　//一般都设为1

　　serialPort.ReceivedBytesThreshold = 1;

　　serialPort.DataReceived += new SerialDataReceivedEventHandler（CommDataReceived）; //设置数据接收事件（监听）

　　try

　　{

　　serialPort.Open（）; //打开串口

　　}

　　catch （Exception ex）

　　{

　　DialogForm.Show（“提示信息”， “串行端口打开失败！具体原因：” + ex.Message）;

　　System.Environment.Exit（0）; //彻底退出应用程序

　　}

　　}

　　}

　　/// 《summary》

　　/// 串口数据处理函数

　　/// 《/summary》

　　/// 《param name=“sender”》《/param》

　　/// 《param name=“e”》《/param》

　　public void CommDataReceived（Object sender， SerialDataReceivedEventArgs e）

　　{

　　try

　　{

　　//Comm.BytesToRead中为要读入的字节长度

　　int len = serialPort.BytesToRead;

　　Byte［］ readBuffer = new Byte［len］;

　　serialPort.Read（readBuffer， 0， len）; //将数据读入缓存

　　//处理readBuffer中的数据，自定义处理过程

　　string msg = encoding.GetString（readBuffer， 0， len）; //获取出入库产品编号

　　DialogForm.Show（“接收到的信息”， msg）;

　　}

　　catch（Exception ex）

　　{

　　DialogForm.Show（“提示信息”， “接收返回消息异常！具体原因：” + ex.Message）;

　　}

　　}

　　/// 《summary》

　　/// 关闭串口

　　/// 《/summary》

　　private void Stop（）

　　{

　　serialPort.Close（）;

　　}

　　/// 《summary》

　　/// 获取本机串口列表

　　/// 《/summary》

　　/// 《param name=“isUseReg”》《/param》

　　/// 《returns》《/returns》

　　private List《string》 GetComlist（bool isUseReg）

　　{

　　List《string》 list = new List《string》（）;

　　try

　　{

　　if （isUseReg）

　　{

　　RegistryKey RootKey = Registry.LocalMachine;

　　RegistryKey Comkey = RootKey.OpenSubKey（@“HARDWAREDEVICEMAPSERIALCOMM”）;

　　String［］ ComNames = Comkey.GetValueNames（）;

　　foreach （String ComNamekey in ComNames）

　　{

　　string TemS = Comkey.GetValue（ComNamekey）.ToString（）;

　　list.Add（TemS）;

　　}

　　}

　　else

　　{

　　foreach （string com in SerialPort.GetPortNames（）） //自动获取串行口名称

　　list.Add（com）;

　　}

　　}

　　catch

　　{

　　DialogForm.Show（“提示信息”， “串行端口检查异常！”）;

　　System.Environment.Exit（0）; //彻底退出应用程序

　　}

　　return list;

　　}

　　#endregion 串口监听

　　}

　　}

　　从串口读数据

　　从串口COM11发送的数据最终将到达与其连通的串口COM21，如果COM21处于可用状态，则到达的数据将被缓存，等待程序的读取。从串口读入数据有多种模式，本文将介绍“轮询模式”和事件监听模式。

　　“轮询模式”是指程序（线程）每隔固定的时间就对串口进行一次扫描，如果扫描发现串口中有可用数据，则进行读取。Com21PollingListener类使用“事件监听模式”读取串口COM21接收到的数据：

　　Com21PollingListener.java

　　package com.serialPort.listener;

　　import java.io.IOException;

　　import java.io.InputStream;

　　import javax.comm.CommPortIdentifier;

　　import javax.comm.NoSuchPortException;

　　import javax.comm.PortInUseException;

　　import javax.comm.SerialPort;

　　/**

　　* Com21PollingListener类使用“轮训”的方法监听串口COM21，

　　* 并通过COM21的输入流对象来获取该端口接收到的数据（在本文中数据来自串口COM11）。

　　*/

　　public class Com21PollingListener {

　　public static void main（String［］ args）{

　　//1.定义变量

　　CommPortIdentifier com21 = null;//未打卡的端口

　　SerialPort serialCom21 = null;//打开的端口

　　InputStream inputStream = null;//端口输入流

　　try{

　　//2.获取并打开串口COM21

　　com21 = CommPortIdentifier.getPortIdentifier（“COM21”）;

　　serialCom21 = （SerialPort） com21.open（“Com21Listener”， 1000）;

　　//3.获取串口的输入流对象

　　inputStream = serialCom21.getInputStream（）;

　　//4.从串口读入数据

　　//定义用于缓存读入数据的数组

　　byte［］ cache = new byte［1024］;

　　//记录已经到达串口COM21且未被读取的数据的字节（Byte）数。

　　int availableBytes = 0;

　　//无限循环，每隔20毫秒对串口COM21进行一次扫描，检查是否有数据到达

　　while（true）{

　　//获取串口COM21收到的可用字节数

　　availableBytes = inputStream.available（）;

　　//如果可用字节数大于零则开始循环并获取数据

　　while（availableBytes 》 0）{

　　//从串口的输入流对象中读入数据并将数据存放到缓存数组中

　　inputStream.read（cache）;

　　//将获取到的数据进行转码并输出

　　for（int j = 0;j 《 cache.length && j 《 availableBytes; j++）{

　　//因为COM11口发送的是使用byte数组表示的字符串，

　　//所以在此将接收到的每个字节的数据都强制装换为char对象即可，

　　//这是一个简单的编码转换，读者可以根据需要进行更加复杂的编码转换。

　　System.out.print（（char）cache［j］）;

　　}

　　System.out.println（）;

　　//更新循环条件

　　availableBytes = inputStream.available（）;

　　}

　　//让线程睡眠20毫秒

　　Thread.sleep（20）;

　　}

　　}catch（InterruptedException e）{

　　e.printStackTrace（）;

　　}catch （NoSuchPortException e） {

　　//找不到串口的情况下抛出该异常

　　e.printStackTrace（）;

　　} catch （PortInUseException e） {

　　//如果因为端口被占用而导致打开失败，则抛出该异常

　　e.printStackTrace（）;

　　} catch （IOException e） {

　　//如果获取输出流失败，则抛出该异常

　　e.printStackTrace（）;

　　}

　　}

　　}

　　“事件监听模式”是为串口注册一个事件监听类，当有数据到达串口的时候就会触发事件，在事件的响应方法中读取串口接收到的数据。Com21EventListener类使用“事件监听模式”读取串口COM21接收到的数据：

　　Com21EventListener.java

　　package com.serialPort.listener;

　　import java.io.IOException;

　　import java.io.InputStream;

　　import java.util.TooManyListenersException;

　　import javax.comm.CommPortIdentifier;

　　import javax.comm.NoSuchPortException;

　　import javax.comm.PortInUseException;

　　import javax.comm.SerialPort;

　　import javax.comm.SerialPortEvent;

　　import javax.comm.SerialPortEventListener;

　　/**

　　* Com21EventListener类使用“事件监听模式”监听串口COM21，

　　* 并通过COM21的输入流对象来获取该端口接收到的数据（在本文中数据来自串口COM11）。

　　* 使用“事件监听模式”监听串口，必须字定义一个事件监听类，该类实现SerialPortEventListener

　　* 接口并重写serialEvent方法，在serialEvent方法中编写监听逻辑。

　　*/

　　public class Com21EventListener implements SerialPortEventListener {

　　//1.定义变量

　　CommPortIdentifier com21 = null;//未打卡的端口

　　SerialPort serialCom21 = null;//打开的端口

　　InputStream inputStream = null;//输入流

　　//2.构造函数：

　　//实现初始化动作：获取串口COM21、打开串口、获取串口输入流对象、为串口添加事件监听对象

　　public Com21EventListener（）{

　　try {

　　//获取串口、打开窗串口、获取串口的输入流。

　　com21 = CommPortIdentifier.getPortIdentifier（“COM21”）;

　　serialCom21 = （SerialPort） com21.open（“Com21EventListener”， 1000）;

　　inputStream = serialCom21.getInputStream（）;

　　//向串口添加事件监听对象。

　　serialCom21.addEventListener（this）;

　　//设置当端口有可用数据时触发事件，此设置必不可少。

　　serialCom21.notifyOnDataAvailable（true）;

　　} catch （NoSuchPortException e） {

　　e.printStackTrace（）;

　　} catch （PortInUseException e） {

　　e.printStackTrace（）;

　　} catch （IOException e） {

　　e.printStackTrace（）;

　　} catch （TooManyListenersException e） {

　　e.printStackTrace（）;

　　}

　　}

　　//重写继承的监听器方法

　　@Override

　　public void serialEvent（SerialPortEvent event） {

　　//定义用于缓存读入数据的数组

　　byte［］ cache = new byte［1024］;

　　//记录已经到达串口COM21且未被读取的数据的字节（Byte）数。

　　int availableBytes = 0;

　　//如果是数据可用的时间发送，则进行数据的读写

　　if（event.getEventType（） == SerialPortEvent.DATA_AVAILABLE）{

　　try {

　　availableBytes = inputStream.available（）;

　　while（availableBytes 》 0）{

　　inputStream.read（cache）;

　　for（int i = 0; i 《 cache.length && i 《 availableBytes; i++）{

　　//解码并输出数据

　　System.out.print（（char）cache［i］）;

　　}

　　availableBytes = inputStream.available（）;

　　}

　　System.out.println（）;

　　} catch （IOException e） {

　　e.printStackTrace（）;

　　}

　　}

　　}

　　//在main方法中创建类的实例

　　public static void main（String［］ args） {

　　new Com21EventListener（）;

　　}

　　}

　　读写程序的联合运行

　　串口能接收到数据的前提是该串口处于打开（可用）状态，如果串口处于关闭状态，那么发送到该串口的数据就会丢失。所以在实验的过程中，如果使用铜线连接同一个串口的引脚2和引脚3，一定要注意的是千万不能在向串口发送完数据之后关闭该串口，然后再次打开串口去读取数据，一定要让串口始终处于打开状态直到程序运行结束。