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使用Java實現簡單串列埠通訊

本博文參考自https://www.jb51.net/article/100269.htm

www.jb51.net/article/100269.htm

沒想到挺多人需要這個的,很高興這篇文章能對大家有幫助,主要的工具類博文裡已經有了,當然,要小工具原始碼的留言郵箱即可。 2019.09.05

最近接觸到了串列埠及其讀寫,在此記錄java進行串列埠讀寫的過程。

1.匯入支援java串列埠通訊的jar包:

在maven專案的pom.xml中新增RXTXcomm的依賴 或者 下載RXTXcomm.jar並匯入到專案中。

支援Java串列埠通訊操作的jar包,java.comm比較老,而且不支援64位系統,推薦使用Rxtx這個jar包(32位/64位均支援)。

下載地址:

http://xiazai.jb51.net/201612/yuanma/javamfzrxtx(jb51.net).rar(32位)

http://xiazai.jb51.net/201612/yuanma/javamfzrxtx(jb51.net).rar(64位)

注意:執行過程中丟擲java.lang.UnsatisfiedLinkError錯誤或gnu.io下的類找不到時,將rxtx解壓包中的rxtxParallel.dll,rxtxSerial.dll 這兩個檔案複製到C:\Windows\System32 目錄下可解決該錯誤。

2.編寫程式碼操作串列埠:

串列埠必要引數類:包含連線串列埠所必須的引數,方便在呼叫串列埠時設定和傳遞串列埠引數

/**
 * 串列埠必要引數接收類
 * @author: LinWenLi
 * @date: 2018年7月21日 下午4:30:40
 */
public class ParamConfig {

 private String serialNumber;// 串列埠號
 private int baudRate; // 波特率
 private int checkoutBit; // 校驗位
 private int dataBit; // 資料位
 private int stopBit; // 停止位
 
 public ParamConfig() {}
 
 /**
 * 構造方法
 * @param serialNumber 串列埠號
 * @param baudRate 波特率
 * @param checkoutBit 校驗位
 * @param dataBit 資料位
 * @param stopBit 停止位
 */
 public ParamConfig(String serialNumber,int baudRate,int checkoutBit,int dataBit,int stopBit) {
 this.serialNumber = serialNumber;
 this.baudRate = baudRate;
 this.checkoutBit = checkoutBit;
 this.dataBit = dataBit;
 this.stopBit = stopBit;
 }
 getter()...
 setter()...
}

串列埠操作類:(其中包含的CustomException是自定義異常類,僅用於丟擲異常原因。)

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

/**
 * 串列埠引數的配置 串列埠一般有如下引數可以在該串列埠開啟以前進行配置: 包括串列埠號,波特率,輸入/輸出流控制,資料位數,停止位和奇偶校驗。
 */
// 注:串列埠操作類一定要繼承SerialPortEventListener
public class SerialPortUtils implements SerialPortEventListener {
 // 檢測系統中可用的通訊埠類
 private CommPortIdentifier commPortId;
 // 列舉型別
 private Enumeration<CommPortIdentifier> portList;
 // RS232串列埠
 private SerialPort serialPort;
 // 輸入流
 private InputStream inputStream;
 // 輸出流
 private OutputStream outputStream;
 // 儲存串列埠返回資訊
 private String data;
 // 儲存串列埠返回資訊十六進位制
 private String dataHex;/**
 * 初始化串列埠
 * @author LinWenLi
 * @date 2018年7月21日下午3:44:16
 * @Description: TODO
 * @param: paramConfig 存放串列埠連線必要引數的物件(會在下方給出類程式碼) 
 * @return: void 
 * @throws
 */
 @SuppressWarnings("unchecked")
 public void init(ParamConfig paramConfig) {
 // 獲取系統中所有的通訊埠
 portList = CommPortIdentifier.getPortIdentifiers();
 // 記錄是否含有指定串列埠
 boolean isExsist = false;
 // 迴圈通訊埠
 while (portList.hasMoreElements()) {
  commPortId = portList.nextElement();
  // 判斷是否是串列埠
  if (commPortId.getPortType() == CommPortIdentifier.PORT_SERIAL) {
  // 比較串列埠名稱是否是指定串列埠
  if (paramConfig.getSerialNumber().equals(commPortId.getName())) {
   // 串列埠存在
   isExsist = true;
   // 開啟串列埠
   try {
   // open:(應用程式名【隨意命名】,阻塞時等待的毫秒數)
   serialPort = (SerialPort) commPortId.open(Object.class.getSimpleName(),2000);
   // 設定串列埠監聽
   serialPort.addEventListener(this);
   // 設定串列埠資料時間有效(可監聽)
   serialPort.notifyOnDataAvailable(true);
   // 設定串列埠通訊引數:波特率,資料位,停止位,校驗方式
   serialPort.setSerialPortParams(paramConfig.getBaudRate(),paramConfig.getDataBit(),paramConfig.getStopBit(),paramConfig.getCheckoutBit());
   } catch (PortInUseException e) {
   throw new CustomException("埠被佔用");
   } catch (TooManyListenersException e) {
   throw new CustomException("監聽器過多");
   } catch (UnsupportedCommOperationException e) {
   throw new CustomException("不支援的COMM埠操作異常");
   }
   // 結束迴圈
   break;
  }
  }
 }
 // 若不存在該串列埠則丟擲異常
 if (!isExsist) {
  throw new CustomException("不存在該串列埠!");
 }
 }

 /**
 * 實現介面SerialPortEventListener中的方法 讀取從串列埠中接收的資料
 */
 @Override
 public void serialEvent(SerialPortEvent event) {
 switch (event.getEventType()) {
 case SerialPortEvent.BI: // 通訊中斷
 case SerialPortEvent.OE: // 溢位錯誤
 case SerialPortEvent.FE: // 幀錯誤
 case SerialPortEvent.PE: // 奇偶校驗錯誤
 case SerialPortEvent.CD: // 載波檢測
 case SerialPortEvent.CTS: // 清除傳送
 case SerialPortEvent.DSR: // 資料裝置準備好
 case SerialPortEvent.RI: // 響鈴偵測
 case SerialPortEvent.OUTPUT_BUFFER_EMPTY: // 輸出緩衝區已清空
  break;
 case SerialPortEvent.DATA_AVAILABLE: // 有資料到達
  // 呼叫讀取資料的方法
  readComm();
  break;
 default:
  break;
 }
 }

 /**
 * 讀取串列埠返回資訊
 * @author LinWenLi
 * @date 2018年7月21日下午3:43:04
 * @return: void 
 */
 public void readComm() {
 try {
  inputStream = serialPort.getInputStream();
  // 通過輸入流物件的available方法獲取陣列位元組長度
  byte[] readBuffer = new byte[inputStream.available()];
  // 從線路上讀取資料流
  int len = 0;
  while ((len = inputStream.read(readBuffer)) != -1) {         // 直接獲取到的資料
  data = new String(readBuffer,len).trim();         // 轉為十六進位制資料
  dataHex = bytesToHexString(readBuffer);
  System.out.println("data:" + data);
  System.out.println("dataHex:" + dataHex);// 讀取後置空流物件
  inputStream.close();
  inputStream = null;
  break;
  }
 } catch (IOException e) {
  throw new CustomException("讀取串列埠資料時發生IO異常");
 }
 }

 /**
 * 傳送資訊到串列埠
 * @author LinWenLi
 * @date 2018年7月21日下午3:45:22
 * @param: data 
 * @return: void 
 * @throws
 */
 public void sendComm(String data) {
 byte[] writerBuffer = null;
 try {
  writerBuffer = hexToByteArray(data);
 } catch (NumberFormatException e) {
  throw new CustomException("命令格式錯誤!");
 }
 try {
  outputStream = serialPort.getOutputStream();
  outputStream.write(writerBuffer);
  outputStream.flush();
 } catch (NullPointerException e) {
  throw new CustomException("找不到串列埠。");
 } catch (IOException e) {
  throw new CustomException("傳送資訊到串列埠時發生IO異常");
 }
 }

 /**
 * 關閉串列埠
 * @author LinWenLi
 * @date 2018年7月21日下午3:45:43
 * @Description: 關閉串列埠
 * @param: 
 * @return: void 
 * @throws
 */
 public void closeSerialPort() {
 if (serialPort != null) {
  serialPort.notifyOnDataAvailable(false);
  serialPort.removeEventListener();
  if (inputStream != null) {
  try {
   inputStream.close();
   inputStream = null;
  } catch (IOException e) {
   throw new CustomException("關閉輸入流時發生IO異常");
  }
  }
  if (outputStream != null) {
  try {
   outputStream.close();
   outputStream = null;
  } catch (IOException e) {
   throw new CustomException("關閉輸出流時發生IO異常");
  }
  }
  serialPort.close();
  serialPort = null;
 }
 }

 /**
 * 十六進位制串列埠返回值獲取
 */
 public String getDataHex() {
 String result = dataHex;
 // 置空執行結果
 dataHex = null;
 // 返回執行結果
 return result;
 }

 /**
 * 串列埠返回值獲取
 */
 public String getData() {
 String result = data;
 // 置空執行結果
 data = null;
 // 返回執行結果
 return result;
 }

 /**
 * Hex字串轉byte
 * @param inHex 待轉換的Hex字串
 * @return 轉換後的byte
 */
 public static byte hexToByte(String inHex) {
 return (byte) Integer.parseInt(inHex,16);
 }

 /**
 * hex字串轉byte陣列
 * @param inHex 待轉換的Hex字串
 * @return 轉換後的byte陣列結果
 */
 public static byte[] hexToByteArray(String inHex) {
 int hexlen = inHex.length();
 byte[] result;
 if (hexlen % 2 == 1) {
  // 奇數
  hexlen++;
  result = new byte[(hexlen / 2)];
  inHex = "0" + inHex;
 } else {
  // 偶數
  result = new byte[(hexlen / 2)];
 }
 int j = 0;
 for (int i = 0; i < hexlen; i += 2) {
  result[j] = hexToByte(inHex.substring(i,i + 2));
  j++;
 }
 return result;
 }

 /**
 * 陣列轉換成十六進位制字串
 * @param byte[]
 * @return HexString
 */
 public static final String bytesToHexString(byte[] bArray) {
 StringBuffer sb = new StringBuffer(bArray.length);
 String sTemp;
 for (int i = 0; i < bArray.length; i++) {
  sTemp = Integer.toHexString(0xFF & bArray[i]);
  if (sTemp.length() < 2)
  sb.append(0);
  sb.append(sTemp.toUpperCase());
 }
 return sb.toString();
 }
}

呼叫串列埠操作類的程式碼:

public static void main(String[] args) {
  // 例項化串列埠操作類物件
  SerialPortUtils serialPort = new SerialPortUtils();
  // 建立串列埠必要引數接收類並賦值,賦值串列埠號,波特率,校驗位,資料位,停止位
  ParamConfig paramConfig = new ParamConfig("COM4",9600,8,1);
  // 初始化設定,開啟串列埠,開始監聽讀取串列埠資料
  serialPort.init(paramConfig);
  // 呼叫串列埠操作類的sendComm方法傳送資料到串列埠
  serialPort.sendComm("FEF10A000000000000000AFF");
  // 關閉串列埠
  serialPort.closeSerialPort();
 }

當執行main方法中的程式碼且未執行關閉串列埠時,程式將一直處於開啟狀態,自動監聽,接收讀取來自串列埠的資料。

注意:一個串列埠只能開啟一次,並只支援一個程式呼叫。

以上所記錄的是簡單測試java是否能成功操作串列埠資料,至於本人所寫的Web端的讀卡器除錯功能則是在串列埠操作類的基礎上編寫網頁介面,通過請求來控制串列埠的開啟關閉及相應的設定,功能比較簡單,放個介面記錄一下:

使用Java實現簡單串列埠通訊

使用Java實現簡單串列埠通訊

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