串口通信原理

串口通信（Serial Communications）的概念非常简单，串口按位（bit）发送和接收字节。 尽管比按字节（byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。它很简单并且能够实现远距离通信。比如IEEE488定义并行通行状态时，规定设备线总长不得超过20米，并且任意两个设备间的长度不得超过2米；而对于串口而言，长度可达1200米。典型地，串口用于ASCII码字符的传输。通信使用3根线完成，分别是地线、发送、接收。由于串口通信是异步的，端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。其他线用于握手，但不是必须的。串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。对于两个进行通信的端口，这些参数必须匹配。

windows 查询本地串口

鼠标右键此电脑点击管理菜单，点击设备管理器，找到本地COM端口，我电脑上是COM4端口


Java实现串口通信_ide

windows 环境配置RXTXcomm.jar

资源下载（win64位 ）
复制rxtxParallel.dll，rxtxSerial.dll这两个文件到 JAVA_HOME\jre\bin目录下，复制RXTXcomm.jar文件到
JAVA_HOME\jre\lib\ext目录下

idea项目添加RXTXcomm.jar包

打开 File -> Project Structure


Java实现串口通信_串口_02

打开SDKs，点击+号，添加本地RXTXcomm.jar包


Java实现串口通信_ide_03

找到上面复制的RXTXcomm.jar包

Java实现串口通信_串口_04

代码示例

import gnu.io.CommPortIdentifier;
import gnu.io.SerialPort;
import gnu.io.SerialPortEvent;
import gnu.io.SerialPortEventListener;

import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.util.Enumeration;

/**
 * TODO
 *
 * @author linfeng
 * @date 2022/4/24 14:57
 */
public class SerialPortManager {

    private static String portName = "COM4"; //本地COM口
    private static CommPortIdentifier commPortIdentifier;
    private static SerialPort serialPort;
    private static OutputStream out;
    private static InputStream in;
    private static int baud = 9600;

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //打开串口
        commPortIdentifier = CommPortIdentifier.getPortIdentifier(portName);
        serialPort = (SerialPort) commPortIdentifier.open(portName,2000);
        // 注册一个SerialPortEventListener事件来监听串口事件
        serialPort.addEventListener(new SerialPortListener());
        // 数据可用则触发事件
        serialPort.notifyOnDataAvailable(true);
        // 打开输入输出流
        in = serialPort.getInputStream();
        // 设置串口参数，波特率9600，8位数据位，1位停止位，无奇偶校验
        serialPort.setSerialPortParams(baud, SerialPort.DATABITS_8, SerialPort.STOPBITS_1, SerialPort.PARITY_NONE);
        System.out.println("打开串口成功");
    }


    public static class SerialPortListener implements SerialPortEventListener{
        @Override
        public void serialEvent(SerialPortEvent serialPortEvent){
            switch (serialPortEvent.getEventType()) {
                case SerialPortEvent.DATA_AVAILABLE:
                    //Data available at the serial port，端口有可用数据。读到缓冲数组，输出到终端
                    System.out.println("端口有可用数据");
                    try {
                        if (in != null) {
                            //缓冲区可自己修改
                            byte[] cache = new byte[12];
                            int availableBytes = 0;
                            availableBytes = in.available();
                            while (availableBytes > 0) {
                                in.read(cache);
                                String[] data = bytes2HexString(cache).split(" ");
                                System.out.println(bytes2HexString(cache));
                            }
                        }
                    }catch (Exception e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    break;
                case SerialPortEvent.BI:
                    //Break interrupt,通讯中断
                    System.out.println("通讯中断");
                    break;
                case SerialPortEvent.OE:
                    //Overrun error，溢位错误
                    System.out.println("溢位错误");
                    break;
                case SerialPortEvent.FE:
                    //Framing error，传帧错误
                    System.out.println("传帧错误");
                    break;
                case SerialPortEvent.PE:
                    //Parity error，校验错误
                    System.out.println("校验错误");
                    break;
                case SerialPortEvent.CD:
                    //Carrier detect，载波检测
                    System.out.println("载波检测");
                    break;
                case SerialPortEvent.CTS:
                    //Clear to send，清除发送
                    System.out.println("清除发送");
                    break;
                case SerialPortEvent.DSR:
                    // Data set ready，数据设备就绪
                    System.out.println("数据设备就绪");
                    break;
                case SerialPortEvent.RI:
                    //Ring indicator，响铃指示
                    System.out.println("响铃指示");
                    break;
                case SerialPortEvent.OUTPUT_BUFFER_EMPTY:
                    // Output buffer is empty，输出缓冲区清空
                    System.err.println("监听端口出现了异常");
                    break;
            }
        }
    }
        /*
     * 字节数组转16进制字符串
     */
    public static String bytes2HexString(byte[] b){
        String r = "";
        for (int i = 0; i < b.length; i++) {
            String hex = Integer.toHexString(b[i] & 0xFF);
            if (hex.length() == 1) {
                hex = '0' + hex;
            }
            r += hex.toUpperCase()+" ";
        }
        return r;
    }

    /**
     * 获取系统com端口
     * @return
     */
    public static String getSystemSerialPort(){
        Enumeration<CommPortIdentifier> portList = CommPortIdentifier.getPortIdentifiers();
        String portName ="";
        while (portList.hasMoreElements()) {
            portName = portList.nextElement().getName();
            System.out.println(portName);
        }
        return portName;
    }
}

串口调式工具

这可以调试本地串口收发数据。

Java实现串口通信_串口_05