使用Java進行串口SerialPort通訊

1.准備工作

       在進行串口連接通訊前，必須保證你當前操作電腦上有可用且閑置的串口。因為一般的電腦上只有一個或者兩個串口，如COM1或COM2，但大多數情況下，這些串口可能會被其他的程序或者應用所占用，所以此時我們可以借助工具，在我們的電腦上建立虛擬串口。

       先下載一個叫Virtual Serial Port的軟件，通過這個軟件可以創建新的虛擬串口，如下圖所示:

通過圖中的添加串口即可進行新虛擬串口的創建，並且一般都是成對創建。

 

有了虛擬串口之后，為了方便測試新建串口是否可用，我們可以再下載一款串口測試軟件，我用的是一個串口調試助手，如下圖：

通過測試，發現我所添加的虛擬串口COM3和COM4是可以用的，那么接下來，我們就可以關閉其中一個，通過我們的JAVA程序來進行與該虛擬串口的信息交互了。

 

 

2.JAVA程序的操作

在進行程序編寫之前，我們需要下載幾個文件，才能使我們的程序進行串口通訊的操作。

     首先需要下載如下圖中的三個文件:

並將RXTXcomm.jar這個包通過集成工具的構建路徑添加到我們的項目之中；其次將 rxtxParallel.dll 和 rxtxSerial.dll 這兩個文件放到我們的JDK安裝目錄中的bin文件夾中。

     這兩個文件必須添加到指定位置，否則后面程序在運行時將會報錯找不到文件。（需要注意：這幾個文件按操作系統分32位和64位，各位需要根據自己電腦的系統下載對應的版本，不然也會報錯）.

 

接下來可以開始我們的代碼編寫了，為了方便使用，我們肯定是需要有一個SerialPort串口工具類，如下:

1.  
   package com.cams.CaMSMobileService.SerialPort;
2.  
    
3.  
   import gnu.io.CommPort;
4.  
   import gnu.io.CommPortIdentifier;
5.  
   import gnu.io.NoSuchPortException;
6.  
   import gnu.io.PortInUseException;
7.  
   import gnu.io.SerialPort;
8.  
   import gnu.io.SerialPortEventListener;
9.  
   import gnu.io.UnsupportedCommOperationException;
10.  
     
11.  
    import java.io.IOException;
12.  
    import java.io.InputStream;
13.  
    import java.io.OutputStream;
14.  
    import java.util.ArrayList;
15.  
    import java.util.Enumeration;
16.  
    import java.util.TooManyListenersException;
17.  
     
18.  
    import com.cams.CaMSMobileService.SerialPort.exception.NoSuchPort;
19.  
    import com.cams.CaMSMobileService.SerialPort.exception.NotASerialPort;
20.  
    import com.cams.CaMSMobileService.SerialPort.exception.PortInUse;
21.  
    import com.cams.CaMSMobileService.SerialPort.exception.ReadDataFromSerialPortFailure;
22.  
    import com.cams.CaMSMobileService.SerialPort.exception.SendDataToSerialPortFailure;
23.  
    import com.cams.CaMSMobileService.SerialPort.exception.SerialPortInputStreamCloseFailure;
24.  
    import com.cams.CaMSMobileService.SerialPort.exception.SerialPortOutputStreamCloseFailure;
25.  
    import com.cams.CaMSMobileService.SerialPort.exception.SerialPortParameterFailure;
26.  
    import com.cams.CaMSMobileService.SerialPort.exception.TooManyListeners;
27.  
     
28.  
    public class SerialPortManager {
29.  
     
30.  
    /**
31.  
    * 查找所有可用端口
32.  
    *
33.  
    * @return 可用端口名稱列表
34.  
    */
35.  
    @SuppressWarnings("unchecked")
36.  
    public static final ArrayList<String> findPort() {
37.  
    // 獲得當前所有可用串口
38.  
    Enumeration<CommPortIdentifier> portList = CommPortIdentifier
39.  
    .getPortIdentifiers();
40.  
    ArrayList<String> portNameList = new ArrayList<String>();
41.  
    // 將可用串口名添加到List並返回該List
42.  
    while (portList.hasMoreElements()) {
43.  
    String portName = portList.nextElement().getName();
44.  
    portNameList.add(portName);
45.  
    }
46.  
    return portNameList;
47.  
    }
48.  
     
49.  
    /**
50.  
    * 打開串口
51.  
    *
52.  
    * @param portName
53.  
    * 端口名稱
54.  
    * @param baudrate
55.  
    * 波特率
56.  
    * @return 串口對象
57.  
    * @throws SerialPortParameterFailure
58.  
    * 設置串口參數失敗
59.  
    * @throws NotASerialPort
60.  
    * 端口指向設備不是串口類型
61.  
    * @throws NoSuchPort
62.  
    * 沒有該端口對應的串口設備
63.  
    * @throws PortInUse
64.  
    * 端口已被占用
65.  
    */
66.  
    public static final SerialPort openPort(String portName, int baudrate)
67.  
    throws SerialPortParameterFailure, NotASerialPort, NoSuchPort,
68.  
    PortInUse {
69.  
    try {
70.  
    // 通過端口名識別端口
71.  
    CommPortIdentifier portIdentifier = CommPortIdentifier
72.  
    .getPortIdentifier(portName);
73.  
    // 打開端口，設置端口名與timeout（打開操作的超時時間）
74.  
    CommPort commPort = portIdentifier.open(portName, 2000);
75.  
    // 判斷是不是串口
76.  
    if (commPort instanceof SerialPort) {
77.  
    SerialPort serialPort = (SerialPort) commPort;
78.  
     
79.  
    try {
80.  
    // 設置串口的波特率等參數
81.  
    serialPort.setSerialPortParams(baudrate,
82.  
    SerialPort.DATABITS_8, SerialPort.STOPBITS_1,
83.  
    SerialPort.PARITY_NONE);
84.  
    } catch (UnsupportedCommOperationException e) {
85.  
    throw new SerialPortParameterFailure();
86.  
    }
87.  
    return serialPort;
88.  
    } else {
89.  
    // 不是串口
90.  
    throw new NotASerialPort();
91.  
    }
92.  
    } catch (NoSuchPortException e1) {
93.  
    throw new NoSuchPort();
94.  
    } catch (PortInUseException e2) {
95.  
    throw new PortInUse();
96.  
    }
97.  
    }
98.  
     
99.  
    /**
100.  
     * 關閉串口
101.  
     *
102.  
     * @param serialport
103.  
     * 待關閉的串口對象
104.  
     */
105.  
     public static void closePort(SerialPort serialPort) {
106.  
     if (serialPort != null) {
107.  
     serialPort.close();
108.  
     serialPort = null;
109.  
     }
110.  
     }
111.  
      
112.  
     /**
113.  
     * 向串口發送數據
114.  
     *
115.  
     * @param serialPort
116.  
     * 串口對象
117.  
     * @param order
118.  
     * 待發送數據
119.  
     * @throws SendDataToSerialPortFailure
120.  
     * 向串口發送數據失敗
121.  
     * @throws SerialPortOutputStreamCloseFailure
122.  
     * 關閉串口對象的輸出流出錯
123.  
     */
124.  
     public static void sendToPort(SerialPort serialPort, byte[] order)
125.  
     throws SendDataToSerialPortFailure,
126.  
     SerialPortOutputStreamCloseFailure {
127.  
     OutputStream out = null;
128.  
     try {
129.  
     out = serialPort.getOutputStream();
130.  
     out.write(order);
131.  
     out.flush();
132.  
     } catch (IOException e) {
133.  
     throw new SendDataToSerialPortFailure();
134.  
     } finally {
135.  
     try {
136.  
     if (out != null) {
137.  
     out.close();
138.  
     out = null;
139.  
     }
140.  
     } catch (IOException e) {
141.  
     throw new SerialPortOutputStreamCloseFailure();
142.  
     }
143.  
     }
144.  
     }
145.  
      
146.  
     /**
147.  
     * 從串口讀取數據
148.  
     *
149.  
     * @param serialPort
150.  
     * 當前已建立連接的SerialPort對象
151.  
     * @return 讀取到的數據
152.  
     * @throws ReadDataFromSerialPortFailure
153.  
     * 從串口讀取數據時出錯
154.  
     * @throws SerialPortInputStreamCloseFailure
155.  
     * 關閉串口對象輸入流出錯
156.  
     */
157.  
     public static byte[] readFromPort(SerialPort serialPort)
158.  
     throws ReadDataFromSerialPortFailure,
159.  
     SerialPortInputStreamCloseFailure {
160.  
     InputStream in = null;
161.  
     byte[] bytes = null;
162.  
     try {
163.  
     in = serialPort.getInputStream();
164.  
     // 獲取buffer里的數據長度
165.  
     int bufflenth = in.available();
166.  
     while (bufflenth != 0) {
167.  
     // 初始化byte數組為buffer中數據的長度
168.  
     bytes = new byte[bufflenth];
169.  
     in.read(bytes);
170.  
     bufflenth = in.available();
171.  
     }
172.  
     } catch (IOException e) {
173.  
     throw new ReadDataFromSerialPortFailure();
174.  
     } finally {
175.  
     try {
176.  
     if (in != null) {
177.  
     in.close();
178.  
     in = null;
179.  
     }
180.  
     } catch (IOException e) {
181.  
     throw new SerialPortInputStreamCloseFailure();
182.  
     }
183.  
     }
184.  
     return bytes;
185.  
     }
186.  
      
187.  
     /**
188.  
     * 添加監聽器
189.  
     *
190.  
     * @param port
191.  
     * 串口對象
192.  
     * @param listener
193.  
     * 串口監聽器
194.  
     * @throws TooManyListeners
195.  
     * 監聽類對象過多
196.  
     */
197.  
     public static void addListener(SerialPort port,
198.  
     SerialPortEventListener listener) throws TooManyListeners {
199.  
     try {
200.  
     // 給串口添加監聽器
201.  
     port.addEventListener(listener);
202.  
     // 設置當有數據到達時喚醒監聽接收線程
203.  
     port.notifyOnDataAvailable( true);
204.  
     // 設置當通信中斷時喚醒中斷線程
205.  
     port.notifyOnBreakInterrupt( true);
206.  
     } catch (TooManyListenersException e) {
207.  
     throw new TooManyListeners();
208.  
     }
209.  
     }
210.  
     }

有了工具類之后，接下來我們就可以開始測試串口通訊了，如下：

 

到這里串口通訊測試的也差不多了。可能自己做的項目中需要自己做兩個串口，一個client端和一個server端。為了使串口操作變的可視化，大家也可以使用JFrame來進行操作窗口模擬，這里就不做多的介紹了。