串口通訊的原理

串口通訊指串口按位（bit）發送和接收字節。儘管比按字節（byte）的並行通訊慢，可是串口能夠在使用一根線發送數據的同時用另外一根線接收數據。
串口是計算機上一種很是通用的設備通訊協議（不要與通用串行總線Universal SerialBus或者USB混淆）
典型地，串口用於ASCII碼字符的傳輸。通訊使用3根線完成：（1）地線，（2）發送，（3）接收。因爲串口通訊是異步的，端口可以在一根線上發送數據同時在另外一根線上接收數據。其餘線用於握手，可是不是必須的。串口通訊最重要的參數是比特率、數據位、中止位和奇偶校驗。對於兩個進行通訊的端口，這些參數必須匹配
RS-232（ANSI/EIA-232標準）是IBM-PC及其兼容機上的串行鏈接標準、RS-422（EIA RS-422-AStandard）是Apple的Macintosh計算機的串口鏈接標準。RS-485（EIA-485標準）是RS-422的改進。

在一臺電腦上咱們須要作哪些準備工做來實現Java的串口通訊？

因爲筆記本或臺式機上基本上都沒有成對的串口提供給咱們調試使用，咱們就須要下載虛擬串口軟件來實現串口調試。【固然你要是軟硬通吃的，有硬件的設備在旁邊的話，那你就忽略這一步的操做】java

下載虛擬串口軟件**：下載安裝完成後先不要急着運行，把壓縮包中的vspdctl.dll文件複製到安裝目錄下替換原有文件便可成功激活。tomcat
打開軟件添加虛擬串口，通常都是成對添加的（添加COM三、COM4）後如圖所示（根據本身的需求添加串2口）： bash
添加完成後到設備管理器中查看，發現多了兩個虛擬串口如圖： markdown

這樣的話就說明虛擬接口建立成功了，就能夠進入下一步操做了。eclipse
下載串口調試軟件：，這軟件仍是比較好用的。直接解壓點擊打開就ok了。異步
能夠直接先打開兩個調試窗口，分別用來表示COM3和COM4串口。兩個串口的參數必定要設置的同樣才能夠正常的收發數據。（若調試能夠正常收發數據後，能夠關掉一個調試器，而用java程序代替）如圖： ide

Java代碼的編寫和調試

這一部分將是咱們的重點，要與串口通訊首先要在項目添加RXTXcomm.jar包（放在項目中的lib目錄下，並添加到build Path中）ui

另外，還須要將解壓後的rxtxParallel.dll和rxtxSerial.dll兩個文件放在%JAVA_HOME%/jre/bin目錄下,這樣該包才能被正常的加載和調用。【在解壓之後的包中有install.txt文檔裏面有須要放到的路徑介紹（Copy RXTXcomm.jar ---> <JAVA_HOME>\jre\lib\ext ；Copy rxtxSerial.dll ---><JAVA_HOME>\jre\bin；Copy rxtxParallel.dll ---> <JAVA_HOME>\jre\bin）】this

**注：**安裝到%JAVA_HOME%/jre/bin時--須要安裝的是tomacat下的jdk文件中，記住必定要是tomcat運行調用的jdk下，包括開發環境時，也是tomcat的jdk下（由於有時開發配置時開發jdk與tomcat運行jdk不是同一個jdk，這裏指tomcat運行jdk，在eclipse的window-preferences下的servers中jdk）spa

若是不是tomacat下的jdk會報錯：java.lang.UnsatisfiedLinkError: no rxtxSerial in java.library.path thrown while loading gnu.io.RXTXCommDriver

解決方法就是把上面的幾個文件導入到正確的路徑下。

Java鏈接傳輸數據的代碼塊：

package Chuankou;
 
import java.io.*;
import java.util.*;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
import gnu.io.*;
 
public class ContinueckRead extends Thread implements SerialPortEventListener { // SerialPortEventListener
    // 監聽器,個人理解是獨立開闢一個線程監聽串口數據
    static CommPortIdentifier portId; // 串口通訊管理類
    static Enumeration<?> portList; // 有效鏈接上的端口的枚舉
    InputStream inputStream; // 從串口來的輸入流
    static OutputStream outputStream;// 向串口輸出的流
    static SerialPort serialPort; // 串口的引用
    // 堵塞隊列用來存放讀到的數據
    private BlockingQueue<String> msgQueue = new LinkedBlockingQueue<String>();
 
    @Override
    /**
     * SerialPort EventListene 的方法,持續監聽端口上是否有數據流
     */
    public void serialEvent(SerialPortEvent event) {//
 
        switch (event.getEventType()) {
        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;
        case SerialPortEvent.DATA_AVAILABLE:// 當有可用數據時讀取數據
            byte[] readBuffer = new byte[20];
            try {
                int numBytes = -1;
                while (inputStream.available() > 0) {
                    numBytes = inputStream.read(readBuffer);
 
                    if (numBytes > 0) {
                        msgQueue.add(new Date() + "真實收到的數據爲：-----"
                                + new String(readBuffer));
                        readBuffer = new byte[20];// 從新構造緩衝對象，不然有可能會影響接下來接收的數據
                    } else {
                        msgQueue.add("額------沒有讀到數據");
                    }
                }
            } catch (IOException e) {
            }
            break;
        }
    }
 
    /**
     * 
     * 經過程序打開COM4串口，設置監聽器以及相關的參數
     * 
     * @return 返回1 表示端口打開成功，返回 0表示端口打開失敗
     */
    public int startComPort() {
        // 經過串口通訊管理類得到當前鏈接上的串口列表
        portList = CommPortIdentifier.getPortIdentifiers();
 
        while (portList.hasMoreElements()) {
 
            // 獲取相應串口對象
            portId = (CommPortIdentifier) portList.nextElement();
 
            System.out.println("設備類型：--->" + portId.getPortType());
            System.out.println("設備名稱：---->" + portId.getName());
            // 判斷端口類型是否爲串口
            if (portId.getPortType() == CommPortIdentifier.PORT_SERIAL) {
                // 判斷若是COM4串口存在，就打開該串口
                if (portId.getName().equals("COM4:USB-SERIAL")) {
                    try {
                        // 打開串口名字爲COM_4(名字任意),延遲爲2毫秒
                        serialPort = (SerialPort) portId.open("COM_4", 2000);
 
                    } catch (PortInUseException e) {
                        e.printStackTrace();
                        return 0;
                    }
                    // 設置當前串口的輸入輸出流
                    try {
                        inputStream = serialPort.getInputStream();
                        outputStream = serialPort.getOutputStream();
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                        return 0;
                    }
                    // 給當前串口添加一個監聽器
                    try {
                        serialPort.addEventListener(this);
                    } catch (TooManyListenersException e) {
                        e.printStackTrace();
                        return 0;
                    }
                    // 設置監聽器生效，即：當有數據時通知
                    serialPort.notifyOnDataAvailable(true);
 
                    // 設置串口的一些讀寫參數
                    try {
                        // 比特率、數據位、中止位、奇偶校驗位
                        serialPort.setSerialPortParams(9600,
                                SerialPort.DATABITS_8, SerialPort.STOPBITS_1,
                                SerialPort.PARITY_NONE);
                    } catch (UnsupportedCommOperationException e) {
                        e.printStackTrace();
                        return 0;
                    }
 
                    return 1;
                }
            }
        }
        return 0;
    }
 
    @Override
    public void run() {
        // TODO Auto-generated method stub
        try {
            System.out.println("--------------任務處理線程運行了--------------");
            while (true) {
                // 若是堵塞隊列中存在數據就將其輸出
                if (msgQueue.size() > 0) {
                    System.out.println(msgQueue.take());
                }
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }
 
    public static void main(String[] args) {
        ContinueckRead cRead = new ContinueckRead();
        int i = cRead.startComPort();
        if (i == 1) {
            // 啓動線程來處理收到的數據
            cRead.start();
            try {
                String st = "哈哈----你好";
                System.out.println("發出字節數：" + st.getBytes("gbk").length);
                outputStream.write(st.getBytes("gbk"), 0,
                        st.getBytes("gbk").length);
            } catch (IOException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
        } else {
            return;
        }
    }
}
複製代碼

Java程序與串口通訊的結果：

程序和XCOM 的聯合調試：

最後，到此關於Java和串口通訊的內容所有結束，但願對你有所幫助。

乾貨小知識：一文教你Java程序與串口通訊的實現及通訊！

串口通訊的原理

在一臺電腦上咱們須要作哪些準備工做來實現Java的串口通訊？

Java代碼的編寫和調試

Java鏈接傳輸數據的代碼塊：

Java程序與串口通訊的結果：