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RXTXcomm 串口通信

虚拟串口和串口调试助手的使用

• 虚拟串口软件：VSPD，https://www.eltima.com/cn/products/vspdxp/

• VSPD会自动识别出本台计算上有几个物理串口，例如本机只有一个物理串口COM1。在右侧端口管理的分页中，添加虚拟端口。虚拟端口是成对出现的，如COM2和COM3，其编号由VSPD自动检测本地物理串口资源后，自动为虚拟串口排号。单击“Add pair”按钮为计算机添加虚拟串口组对。
  为何是组对出现，COM2->COM3和COM3->COM2，串口通信是异步的，允许发送数据的同时接收数据，数据流向是双向的。组对出现我们可以通过串口调试助手分别从两端进行调试。

• 串口调试助手：COMHelper，需要可留言私信你滴邮箱，打包发你。

• 开箱即用，开启串口，点击即用。

使用效果如下：

Java RXTXcomm 实现串口通信并调试

• 下载RXTXcomm

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

• 根据机器配置解压缩文件夹，复制相关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

• 将Jar包添加到项目lib中，IDE使用的是IDEA，项目构建方式为Maven



• 创建SerialPortDataHandle类，继承Thread类，并实现SerialPortEventListener接口，具体代码如下：

public class SerialPortDataHandle extends Thread implements SerialPortEventListener {

	private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(SerialPortDataHandle.class);

	// 通讯端口管理，控制对通信端口的访问的中心类
	static CommPortIdentifier portManager;
	// 有效连接上的端口的枚举
	static Enumeration<?> portList;
	// 串口输入流引用
	static InputStream inputStream;
	// 串口输出流引用
	static OutputStream outputStream;
	// 串口对象引用
	static SerialPort serialPort;
	// 堵塞队列：用来存放串口发送到服务端的数据
	private BlockingQueue<String> msgQueue = new LinkedBlockingQueue<>();
	// 线程控制标识
	private boolean flag = true;

	@Override
	public void serialEvent(SerialPortEvent event) {
		switch (event.getEventType()) {
			/*
			 *  SerialPortEvent.BI:/*Break interrupt,通讯中断
			 *  SerialPortEvent.OE:/*Overrun error，溢位错误
			 *  SerialPortEvent.FE:/*Framing error，传帧错误
			 *  SerialPortEvent.PE:/*Parity error，校验错误
			 *  SerialPortEvent.CD:/*Carrier detect，载波检测
			 *  SerialPortEvent.CTS:/*Clear to send，清除发送
			 *  SerialPortEvent.DSR:/*Data set ready，数据设备就绪
			 *  SerialPortEvent.RI:/*Ring indicator，响铃指示
			 *  SerialPortEvent.OUTPUT_BUFFER_EMPTY:/*Output buffer is empty，输出缓冲区清空
			 */
			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;
			// 当有可用数据时读取数据
			case SerialPortEvent.DATA_AVAILABLE:
				// 数据接收缓冲容器
				byte[] readBuffer = new byte[200];
				try {
					// 存储待接收读取字节数大小
					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()) + " 收到的串口发送数据为："+ new String(readBuffer));
							// 数据接收缓冲容器清空初始化
							readBuffer = new byte[200];
						}
					}
				} catch (IOException e) {
					logger.error("IO异常", e);
				}
				break;
		}
	}

	public int init() {
		// 通过串口通信管理类获得当前连接上的端口列表
		//（获取一个枚举对象，该CommPortIdentifier对象包含系统中每个端口的对象集[串口、并口]）
		portList = CommPortIdentifier.getPortIdentifiers();
		while (portList.hasMoreElements()) {
			// 获取相应串口对象
			portManager = (CommPortIdentifier) portList.nextElement();
			/*
			 *  判断端口类型是否为串口
			 *  PORT_SERIAL = 1; 【串口】
			 *  PORT_PARALLEL = 2; 【并口】
			 *  PORT_I2C = 3; 【I2C】
			 *  PORT_RS485 = 4; 【RS485】
			 *  PORT_RAW = 5; 【RAW】
			 */
			if (portManager.getPortType() == CommPortIdentifier.PORT_SERIAL) {
				logger.info("串口设备名称：" + portManager.getName());
				// 判断模拟COM4串口存在，就打开该串口
				if (portManager.getName().equals("COM4")) {
					logger.info("测试串口设备名称：" + portManager.getName());
					try {
						if (Objects.isNull(serialPort)) {
							// 打开串口，设置名字为COM_4(自定义),延迟阻塞时等待3000毫秒（赋值给预设的串口引用）
							serialPort = (SerialPort)portManager.open("COM4", 3000);
							logger.info("串口设备COM4已打开");
						}
					} catch (PortInUseException e) {
						logger.error("串口使用异常", e);
						return 0;
					}
					// 在串口引用不为空时进行下述操作
					if (Objects.nonNull(serialPort)) {
						// 1. 设置串口的输入输出流引用
						try {
							inputStream = serialPort.getInputStream();
							outputStream = serialPort.getOutputStream();
						} catch (IOException e) {
							logger.error("串口输入输出IO异常", e);
							return 0;
						}
						// 2. 设置串口监听器
						try {
							serialPort.addEventListener(this);
						} catch (TooManyListenersException e) {
							logger.error("串口监听器添加异常", e);
							return 0;
						}
						// 设置监听器在有数据时通知生效
						serialPort.notifyOnDataAvailable(true);

						// 3. 设置串口相关读写参数
						try {
							// 比特率、数据位、停止位、校验位
							serialPort.setSerialPortParams(9600,
									SerialPort.DATABITS_8,
									SerialPort.STOPBITS_1,
									SerialPort.PARITY_NONE);
						} catch (UnsupportedCommOperationException e) {
							logger.error("串口设置操作异常", e);
							return 0;
						}
						return 1;
					}
					return 0;
				}
			}
		}
		return 0;
	}

	@Override
	public void run() {
		try {
			logger.info("串口线程已运行");
			while (flag) {
				// 如果堵塞队列中存在数据就将其输出
				if (msgQueue.size() > 0) {
					// take() 取走BlockingQueue里排在首位的对象
					// 若BlockingQueue为空，阻断进入等待状态直到Blocking有新的对象被加入为止
					logger.info(msgQueue.take());
				}
			}
		} catch (InterruptedException e) {
			logger.error("线程执行异常", e);
		}
	}

	public void stopGetDataBySerialPort() {
		this.flag = false;
	}

	public static void main(String[] args) {
		SerialPortDataHandle handle = new SerialPortDataHandle();
		int i = handle.init();
		if (i == 1) {
			// 线程启动
			handle.start();
		}
	}
}

• 启动线程并测试（线程会占用并开启COM4串口，我们使用COM5串口进行通信测试，执行main方法前要从串口调试工具中关闭COM4串口，不然会出现gnu.io.PortInUseException: Unknown Application异常）

• 执行main方法，启动线程

15:34:59.083 [main] INFO com.jeesite.modules.hp.serialport.SerialPortDataHandle - 串口设备名称：COM1
15:34:59.089 [main] INFO com.jeesite.modules.hp.serialport.SerialPortDataHandle - 串口设备名称：COM2
15:34:59.089 [main] INFO com.jeesite.modules.hp.serialport.SerialPortDataHandle - 串口设备名称：COM3
15:34:59.089 [main] INFO com.jeesite.modules.hp.serialport.SerialPortDataHandle - 串口设备名称：COM4
15:34:59.089 [main] INFO com.jeesite.modules.hp.serialport.SerialPortDataHandle - 测试串口设备名称：COM4
15:34:59.102 [main] INFO com.jeesite.modules.hp.serialport.SerialPortDataHandle - 串口设备COM4已打开
15:34:59.103 [Thread-0] INFO com.jeesite.modules.hp.serialport.SerialPortDataHandle - 串口线程已运行

• 通过串口调试工具进行数据发送，查看服务端控制台输出信息



• 查看虚拟端口状态