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串口通信

news 2026/3/26 18:15:08

 C#数据类型及字节长度和取值范围:

类型名称 类型说明 字节长度(bytes数） 取值范围 .NET框架类型（包装类) 默认值
sbyte 8位有符号整数 1bytes -128~127 System.SByte 0
byte 8位无符号整数 1bytes 0~255 System.Byte 0
short 16位有符号整数 2bytes -32768~32767 System.Int16 0
ushort 16位无符号整数 2bytes 0~65535 System.UInt16 0
int 32位有符号整数 4bytes -2,147,483,648~2,147,483,647 System.Int32 0
uint 32位无符号整数 4bytes 0~4,294,967,295 System.UInt32 0
long 64位有符号整数 8bytes

-9,223,372,036,854,775,808

~9,223,372,036,854,775,807

 System.Int64 0
ulong 64位无符号整数 8bytes 0~18,446,744,073,709,551,615 System.UInt64 0
nint 带符号的32位或64位整数 (在32位进程中是4bytes，在64位进程中是8bytes) 取决于（在运行时计算的）平台 System.IntPtr -
nuint 无符号的32位或64位整数 (在32位进程中是4bytes，在64位进程中是8bytes) 取决于（在运行时计算的）平台 System.UIntPtr -
float 单精度浮点数
(精度为大约6-9位有效小数位)		 4bytes 1.5×10 -45 ~3.4×10 38 System.Single 0.0f
double 双精度浮点数
(精度为大约15-17位有效小数位)		 8bytes ±5.0×10 -324 ~±1.7×10 308 System.Double 0.0d
decimal 实数类型
(精度为28-29位有效小数位)		 16bytes ±1.0×10 28 ~±7.9228×10 28 System.Decimal 0m
bool 布尔值 1bytes(实际仅需1bit) true /false System.Boolean false
char Unicode字符串 U+0000~U+ffff System.Char \x0000
object 所有其他类型的基类，包括简单类型     System.Object  
string 0个或多个Unicode字符所组成的序列     System.String  
dynamic 使用动态类型语言编写的程序集时使用     无相应的.NET类型  

 

串口通信（Serial Communication）是一种点对点的通信方式，通过串行传输逐位发送数据。常见的串口协议包括 RS-232、RS-485 和 RS-422。
RS-232：
特点：早期串口标准，通信距离短（15 米以内），点对点连接。
适用场景：低速短距离通信，如老式工业设备或 PC 与设备的直接连接。
RS-485
特点：支持多点通信，最大支持 32 个设备，通信距离长（1,200 米）。
适用场景：多设备总线通信，如传感器网络和工业总线。
RS-422
特点：点对点连接，抗干扰能力强，适合长距离高速传输。
适用场景：设备间长距离高速通信

优点：

(1) 稳定可靠：通信协议简单，干扰少。
(2) 硬件成本低：硬件接口通用，广泛支持。
(3) 通信距离可达 1,200 米（RS-485/RS-422），适合长距离场景。

缺点：

(1) 带宽低：数据传输速率较低，最高通常不超过 10Mbps。
(2) 点对点限制（RS-232）：难以实现多设备通信。
(3) 协议缺乏灵活性：需要额外开发应用层协议。

应用场景：

(1) 工业设备调试（通过 RS-232）。
(2) 传感器网络通信（通过 RS-485）。
(3) 长距离数据采集和监控。

 

NuGet包:System.IO.Ports

常用属性：

属性名类型/说明
PortName string — 串口名称（如 COM1、COM3）
BaudRate int — 波特率，表示数据传输速率。常用有 9600、19200、38400、57600、115200 等
Parity Parity — 奇偶校验类型（如 None 无奇偶校验、Even 偶校验、Odd 奇校验）
DataBits int — 数据位数，常见为 8 位；也可设置为 5、6、7 位
StopBits StopBits — 停止位（如 None 不使用、One 1 个、Two 2 个、OnePointFive 1.5 个）
Handshake Handshake — 握手协议（如 None、RequestToSend、XOnXOff）
Encoding Encoding — 数据编码方式（如 Encoding.UTF8）
ReadTimeout int — 读取操作超时时间（毫秒），默认为 InfiniteTimeout
WriteTimeout int — 写入操作超时时间（毫秒），默认为 InfiniteTimeout
IsOpen bool — 表示串口是否已打开
NewLine string — 定义行结束符（如 "\r\n"），用于 ReadLine() 和 WriteLine()
DtrEnable bool — 控制数据终端就绪（DTR）信号状态
RtsEnable bool — 控制请求发送（RTS）信号状态
ReceivedBytesThreshold int — 触发 DataReceived 事件的最小字节数

常用方法：

方法名说明
Open() 打开串口。
Close() 关闭已打开的串口。
Read(byte[] buffer, int offset, int count) 从串口读取指定字节数到缓冲区。
ReadByte() 读取单个字节（返回 int，范围 0-255，失败返回 -1）。
ReadLine() 读取一行数据，直到遇到 NewLine 定义的结束符。
ReadExisting() 读取接收缓冲区中所有可用数据（不阻塞）。
Write(string text) 写入字符串到串口（自动按 Encoding 编码）。
Write(byte[] buffer, int offset, int count) 写入字节数组到串口。
DiscardInBuffer() 清空输入缓冲区中的数据。
DiscardOutBuffer() 清空输出缓冲区中的数据。

常用事件：

事件名说明
DataReceived 当接收到数据且字节数达到 ReceivedBytesThreshold 时触发。
ErrorReceived 当串口发生错误（如奇偶校验错误）时触发。

其它重要扩展属性：

属性名类型/说明
BytesToRead int — 接收缓冲区中已接收的字节数。
BytesToWrite int — 输出缓冲区中待发送的字节数。
ReadBufferSize int — 设置输入缓冲区大小（默认 4096）。
WriteBufferSize int — 设置输出缓冲区大小（默认 2048）。

 

.xaml代码 

<Window x:Class="StudySerialPort.MainWindow"xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml"xmlns:d="http://schemas.microsoft.com/expression/blend/2008"xmlns:mc="http://schemas.openxmlformats.org/markup-compatibility/2006"xmlns:local="clr-namespace:StudySerialPort"mc:Ignorable="d"Title="串口案例" Height="450" Width="800"><Grid><Grid.ColumnDefinitions><ColumnDefinition Width="1*"></ColumnDefinition><ColumnDefinition Width="4*"></ColumnDefinition></Grid.ColumnDefinitions><!--左边--><Grid Background="Azure"><Grid.RowDefinitions><RowDefinition Height="auto"></RowDefinition><RowDefinition Height="auto"></RowDefinition><RowDefinition Height="auto"></RowDefinition><RowDefinition Height="auto"></RowDefinition><RowDefinition Height="auto"></RowDefinition><RowDefinition Height="auto"></RowDefinition></Grid.RowDefinitions><Grid.ColumnDefinitions><ColumnDefinition Width="1.5*"></ColumnDefinition><ColumnDefinition Width="2.5*"></ColumnDefinition></Grid.ColumnDefinitions><TextBlock  VerticalAlignment="Center" HorizontalAlignment="Right" Margin="0,0,10,5">串口</TextBlock><ComboBox x:Name="cbbSpName" Grid.Column="1" HorizontalAlignment="Left" VerticalAlignment="Center" Margin="0,0,10,5"></ComboBox><TextBlock  Grid.Row="1" VerticalAlignment="Center" HorizontalAlignment="Right"  Margin="0,0,10,5">波特率</TextBlock><ComboBox x:Name="cbbBaud" SelectedIndex="0" Grid.Row="1"  Grid.Column="1" HorizontalAlignment="Left" VerticalAlignment="Center" Margin="0,0,10,5"><ComboBoxItem>9600</ComboBoxItem><ComboBoxItem>19200</ComboBoxItem><ComboBoxItem>38400</ComboBoxItem></ComboBox><TextBlock Grid.Row="2" VerticalAlignment="Center" HorizontalAlignment="Right" Margin="0,0,10,5">数据位</TextBlock><ComboBox x:Name="cbbDataBit" SelectedIndex="0" Grid.Row="2" Grid.Column="1" HorizontalAlignment="Left" VerticalAlignment="Center" Margin="0,0,10,5"><ComboBoxItem>8</ComboBoxItem><ComboBoxItem>7</ComboBoxItem><ComboBoxItem>6</ComboBoxItem></ComboBox><TextBlock  Grid.Row="3" VerticalAlignment="Center" HorizontalAlignment="Right" Margin="0,0,10,5">校验位</TextBlock><ComboBox x:Name="cbbParity" SelectedIndex="0" Grid.Row="3" Grid.Column="1" HorizontalAlignment="Left" VerticalAlignment="Center" Margin="0,0,10,5"><ComboBoxItem>无</ComboBoxItem><ComboBoxItem>奇校验</ComboBoxItem><ComboBoxItem>偶校验</ComboBoxItem></ComboBox><TextBlock  Grid.Row="4" VerticalAlignment="Center" HorizontalAlignment="Right" Margin="0,0,10,5">停止位</TextBlock><ComboBox Grid.Row="4" x:Name="cbbStopBit" SelectedIndex="0" Grid.Column="1" HorizontalAlignment="Left" VerticalAlignment="Center" Margin="0,0,10,5"><ComboBoxItem>1</ComboBoxItem><ComboBoxItem>1.5</ComboBoxItem><ComboBoxItem>2</ComboBoxItem></ComboBox><Button  x:Name="BtnOpen"  Grid.Row="5"  Grid.ColumnSpan="2" VerticalAlignment="Center" HorizontalAlignment="Center" Margin="0,0,10,5" Click="BtnOpen_Click">打开串口</Button><Button  x:Name="BtnClose"  Grid.Row="5"  Grid.ColumnSpan="2" VerticalAlignment="Center" HorizontalAlignment="Center" Margin="0,0,10,5" Visibility="Collapsed" Click="BtnClose_Click">关闭串口</Button></Grid><!--右边--><Grid Grid.Column="1"><Grid.RowDefinitions><RowDefinition Height="auto"></RowDefinition><RowDefinition Height="auto"></RowDefinition></Grid.RowDefinitions><RichTextBox Height="300" x:Name="txtShowContent"  VerticalScrollBarVisibility="Visible"></RichTextBox><Grid Grid.Row="1"><Grid.ColumnDefinitions><ColumnDefinition Width="2*"></ColumnDefinition><ColumnDefinition Width="1*"></ColumnDefinition></Grid.ColumnDefinitions><TextBox Height="80" x:Name="txtSendContent"></TextBox><Button x:Name="BtnSend" Grid.Column="1" Click="BtnSend_Click">发送</Button></Grid></Grid></Grid>
</Window>
View Code

 

.xaml.cs代码

using System.IO.Ports;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows;
using System.Windows.Controls;
using System.Windows.Data;
using System.Windows.Documents;
using System.Windows.Input;
using System.Windows.Media;
using System.Windows.Media.Imaging;
using System.Windows.Navigation;
using System.Windows.Shapes;namespace StudySerialPort;
public partial class MainWindow : Window
{//创建串口SerialPort serialPort = new SerialPort();public MainWindow(){InitializeComponent();BindPort();//绑定串口到下拉 //异步读取Task.Run(async () =>{while (true){_ = Dispatcher.Invoke(async () =>{await ReadAsync();});await Task.Delay(1000);}});}/// <summary>/// 绑定串口到下拉/// </summary>private void BindPort(){//绑定串口到下拉string[] portList = SerialPort.GetPortNames();cbbSpName.ItemsSource = portList;if (portList.Length > 0){cbbSpName.SelectedIndex = 0;//默认选择第一个
        }}/// <summary>/// 打开串口/// </summary>/// <param name="sender"></param>/// <param name="e"></param>private void BtnOpen_Click(object sender, RoutedEventArgs e){//核心代码。输入验证serialPort.PortName = cbbSpName.Text;//串口名称serialPort.BaudRate = Convert.ToInt32(cbbBaud.Text);//波特率serialPort.DataBits = Convert.ToInt32(cbbDataBit.Text);//数据位 //校验位serialPort.Parity = Parity.None;if (cbbParity.SelectedIndex == 1){serialPort.Parity = Parity.Odd;}if (cbbParity.SelectedIndex == 2){serialPort.Parity = Parity.Even;}//停止位serialPort.StopBits = StopBits.One;if (cbbStopBit.SelectedIndex == 1){serialPort.StopBits = StopBits.OnePointFive;}if (cbbStopBit.SelectedIndex == 2){serialPort.StopBits = StopBits.Two;}//打开串口try{serialPort.Open();//隐藏打开按钮，显示关闭按钮BtnOpen.Visibility = Visibility.Collapsed;//隐藏打开按钮BtnClose.Visibility = Visibility.Visible;//显示关闭按钮//显示打开消息AppendTxt($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd")} 打开串口{cbbSpName.Text}成功", Colors.Green);}catch (Exception){BtnOpen.Visibility = Visibility.Visible;BtnClose.Visibility = Visibility.Collapsed;//显示打开异常消息AppendTxt($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd")} 打开串口{cbbSpName.Text}失败", Colors.Red);}}/// <summary>/// 关闭串口/// </summary>/// <param name="sender"></param>/// <param name="e"></param>private void BtnClose_Click(object sender, RoutedEventArgs e){if (serialPort.IsOpen){serialPort.Close();BtnOpen.Visibility = Visibility.Visible;BtnClose.Visibility = Visibility.Collapsed;//显示关闭信息AppendTxt($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd")} 关闭串口{cbbSpName.Text}", Colors.Red);}}/// <summary>/// 发送数据/// </summary>/// <param name="sender"></param>/// <param name="e"></param>private void BtnSend_Click(object sender, RoutedEventArgs e){if (serialPort.IsOpen)//打开了才能发送数据
        {byte[] bytes = Encoding.UTF8.GetBytes(txtSendContent.Text);serialPort.Write(bytes, 0, bytes.Length);//显示AppendTxt($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd")} 发送消息 {txtSendContent.Text}成功", Colors.Black);}else{MessageBox.Show("请先打开串口");}}/// <summary>/// 异步读取并显示在richtextbox里/// </summary>private async Task ReadAsync(){if (serialPort.IsOpen){byte[] readBytes = new byte[1024];//存放读的结果if (serialPort.BytesToRead>0)//接收缓冲区有数据
            {int readCount = await serialPort.BaseStream.ReadAsync(readBytes, 0, readBytes.Length);if (readCount > 0){string data = Encoding.UTF8.GetString(readBytes);//转成字符串//ui操作AppendTxt($"{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd")} 读取数据 {data}", Colors.Blue);}}}}FlowDocument doc = new FlowDocument();/// <summary>/// 将string追加richtextbox里/// </summary>/// <param name="txt"></param>/// <param name="txtColor">颜色</param>private void AppendTxt(string txt, Color txtColor){var p = new Paragraph(); // Paragraph 类似于 html 的 P 标签var r = new Run(txt); // Run 是一个 Inline 的标签
        p.Inlines.Add(r);p.Foreground = new SolidColorBrush(txtColor);//设置字体颜色
        doc.Blocks.Add(p);txtShowContent.Document = doc;txtShowContent.ScrollToEnd();}
}

 

http://www.jsqmd.com/news/523166/

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