簡單介紹Java的串口通信（上）
有關Java串口通信簡介，嵌入式系統或傳感器網絡的很多應用和測試都需要通過PC機與嵌入式設備或傳感器節點進行通信。其中，最常用的接口就是RS-232串口和并口(鑒于USB接口的復雜性以及不需要很大的數據傳輸量，USB接口用在這里還是顯得過于奢侈，況且目前除了SUN有一個支持USB的包之外，我還沒有看到其他直接支持USB的Java類庫)。
SUN的CommAPI分別提供了對常用的RS232串行端口和IEEE1284并行端口通訊的支持。RS-232-C(又稱EIA RS-232-C，以下簡稱RS232)是在1970年由美國電子工業協會(EIA)聯合貝爾系統、調制解調器廠家及計算機終端生產廠家共同制定的用于串行通訊的標準。RS232是一個全雙工的通訊協議，它可以同時進行數據接收和發送的工作。
1 常見的Java串口包
目前，常見的Java串口包有SUN在1998年發布的串口通信API：comm2.0.jar(Windows下)、comm3.0.jar(Linux/Solaris);IBM的串口通信API以及一個開源的實現。鑒于在Windows下SUN的API比較常用以及IBM的實現和SUN的在API層面都是一樣的，那個開源的實現又不像兩家大廠的產品那樣讓人放心，這里就只介紹SUN的串口通信API在Windows平臺下的使用。
按照其使用說明(Readme.html)的說法，要想使用串口包進行串口通信，除了設置好環境變量之外，還要將win32com.dll復制到\bin目錄下;將comm.jar復制到\lib;把javax.comm.properties也同樣拷貝到\lib 目錄下。然而在真正運行使用串口包的時候，僅作這些是不夠的。
因為通常當運行“java MyApp”的時候，是由JRE下的虛擬機啟動MyApp的。而我們只復制上述文件到JDK相應目錄下，所以應用程序將會提示找不到串口。解決這個問題的方法很簡單，我們只須將上面提到的文件放到JRE相應的目錄下就可以了。
值得注意的是，在網絡應用程序中使用串口API的時候，還會遇到其他更復雜問題。有興趣的話，你可以查看CSDN社區中“關于網頁上Applet用javacomm20讀取客戶端串口的問題”的帖子。
2 串口API概覽
2.1 javax.comm.CommPort
這是用于描述一個被底層系統支持的端口的抽象類。它包含一些高層的IO控制方法，這些方法對于所有不同的通訊端口來說是通用的。 SerialPort 和ParallelPort都是它的子類，前者用于控制串行端口而后者用于控這并口，二者對于各自底層的物理端口都有不同的控制方法。這里我們只關心 SerialPort。
2.2 javax.comm.CommPortIdentifier
這個類主要用于對串口進行管理和設置，是對串口進行訪問控制的核心類。主要包括以下方法
- 確定是否有可用的通信端口
- 為IO操作打開通信端口
- 決定端口的所有權
- 處理端口所有權的爭用
- 管理端口所有權變化引發的事件(Event)
2.3 javax.comm.SerialPort
這個類用于描述一個RS-232串行通信端口的底層接口，它定義了串口通信所需的最小功能集。通過它，用戶可以直接對串口進行讀、寫及設置工作。
2.4 串口API實例
大段的文字怎么也不如一個小例子來的清晰，下面我們就一起看一下串口包自帶的例子---SerialDemo中的一小段代碼來加深對串口API核心類的使用方法的認識。
2.4.1 列舉出本機所有可用串口
- void listPortChoices() {
- CommPortIdentifier portId;
- Enumeration en = CommPortIdentifier.getPortIdentifiers();
- // iterate through the ports.
- while (en.hasMoreElements()) {
- portId = (CommPortIdentifier) en.nextElement();
- if (portId.getPortType() == CommPortIdentifier.PORT_SERIAL) {
- System.out.println(portId.getName());
- }
- }
- portChoice.select(parameters.getPortName());
- }
以上代碼可以列舉出當前系統所有可用的串口名稱，我的機器上輸出的結果是COM1和COM3。
2.4.2 串口參數的配置
串口一般有如下參數可以在該串口打開以前配置進行配置：包括波特率，輸入/輸出流控制，數據位數，停止位和齊偶校驗。
- SerialPort sPort;
- try {
- sPort.setSerialPortParams(BaudRate,Databits,Stopbits,Parity);
- //設置輸入/輸出控制流
- sPort.setFlowControlMode(FlowControlIn | FlowControlOut);
- } catch (UnsupportedCommOperationException e) {}
2.4.3 串口的讀寫
對串口讀寫之前需要先打開一個串口：
- CommPortIdentifier portId = CommPortIdentifier.getPortIdentifier(PortName);
- try {
- SerialPort sPort = (SerialPort) portId.open("串口所有者名稱", 超時等待時間);
- } catch (PortInUseException e) {//如果端口被占用就拋出這個異常
- throw new SerialConnectionException(e.getMessage());
- }
- //用于對串口寫數據
- OutputStream os = new BufferedOutputStream(sPort.getOutputStream());
- os.write(int data);
- //用于從串口讀數據
- InputStream is = new BufferedInputStream(sPort.getInputStream());
- int receivedData = is.read();
讀出來的是int型，你可以把它轉換成需要的其他類型。
這里要注意的是，由于Java語言沒有無符號類型，即所有的類型都是帶符號的，在由byte到int的時候應該尤其注意。因為如果byte的最高位是1，則轉成int類型時將用1來占位。這樣，原本是10000000的byte類型的數變成int型就成了1111111110000000，這是很嚴重的問題，應該注意避免。
3 串口通信的通用模式及其問題
終于嘮叨完我最討厭的基礎知識了，下面開始我們本次的重點--串口應用的研究。由于向串口寫數據很簡單，所以這里我們只關注于從串口讀數據的情況。
通常，串口通信應用程序有兩種模式，一種是實現SerialPortEventListener接口，監聽各種串口事件并作相應處理;另一種就是建立一個獨立的接收線程專門負責數據的接收。由于這兩種方法在某些情況下存在很嚴重的問題(至于什么問題這里先賣個關子J)，所以我的實現是采用第三種方法來解決這個問題。
由于篇幅過長的原因 ，我們分兩篇給大家介紹。請看下一篇>>
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