使用Java实现简单串口通信

本博文参考自https://www.jb51.net/article/100269.htm

www.jb51.net/article/100269.htm

没想到挺多人需要这个的，很高兴这篇文章能对大家有帮助，主要的工具类博文里已经有了，当然，要小工具源码的留言邮箱即可。 2019.09.05

最近接触到了串口及其读写，在此记录java进行串口读写的过程。

1.导入支持java串口通信的jar包：

在maven项目的pom.xml中添加RXTXcomm的依赖 或者 下载RXTXcomm.jar并导入到项目中。

支持Java串口通信操作的jar包，java.comm比较老，而且不支持64位系统，推荐使用Rxtx这个jar包（32位/64位均支持）。

下载地址：

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：运行过程中抛出java.lang.UnsatisfiedLinkError错误或gnu.io下的类找不到时，将rxtx解压包中的rxtxParallel.dll，rxtxSerial.dll 这两个文件复制到C:\Windows\System32 目录下可解决该错误。

2.编写代码操作串口：

串口必要参数类：包含连接串口所必须的参数，方便在调用串口时设置和传递串口参数

/**
 * 串口必要参数接收类
 * @author: LinWenLi
 * @date: 2018年7月21日 下午4:30:40
 */
public class ParamConfig {

 private String serialNumber;// 串口号
 private int baudRate; // 波特率
 private int checkoutBit; // 校验位
 private int dataBit; // 数据位
 private int stopBit; // 停止位
 
 public ParamConfig() {}
 
 /**
 * 构造方法
 * @param serialNumber 串口号
 * @param baudRate 波特率
 * @param checkoutBit 校验位
 * @param dataBit 数据位
 * @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()...
}

串口操作类：（其中包含的CustomException是自定义异常类，仅用于抛出异常原因。）

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

/**
 * 串口参数的配置 串口一般有如下参数可以在该串口打开以前进行配置： 包括串口号，波特率，输入/输出流控制，数据位数，停止位和奇偶校验。
 */
// 注：串口操作类一定要继承SerialPortEventListener
public class SerialPortUtils implements SerialPortEventListener {
 // 检测系统中可用的通讯端口类
 private CommPortIdentifier commPortId;
 // 枚举类型
 private Enumeration<CommPortIdentifier> portList;
 // RS232串口
 private SerialPort serialPort;
 // 输入流
 private InputStream inputStream;
 // 输出流
 private OutputStream outputStream;
 // 保存串口返回信息
 private String data;
 // 保存串口返回信息十六进制
 private String dataHex;/**
 * 初始化串口
 * @author LinWenLi
 * @date 2018年7月21日下午3:44:16
 * @Description: TODO
 * @param: paramConfig 存放串口连接必要参数的对象（会在下方给出类代码） 
 * @return: void 
 * @throws
 */
 @SuppressWarnings("unchecked")
 public void init(ParamConfig paramConfig) {
 // 获取系统中所有的通讯端口
 portList = CommPortIdentifier.getPortIdentifiers();
 // 记录是否含有指定串口
 boolean isExsist = false;
 // 循环通讯端口
 while (portList.hasMoreElements()) {
  commPortId = portList.nextElement();
  // 判断是否是串口
  if (commPortId.getPortType() == CommPortIdentifier.PORT_SERIAL) {
  // 比较串口名称是否是指定串口
  if (paramConfig.getSerialNumber().equals(commPortId.getName())) {
   // 串口存在
   isExsist = true;
   // 打开串口
   try {
   // open:（应用程序名【随意命名】，阻塞时等待的毫秒数）
   serialPort = (SerialPort) commPortId.open(Object.class.getSimpleName(), 2000);
   // 设置串口监听
   serialPort.addEventListener(this);
   // 设置串口数据时间有效(可监听)
   serialPort.notifyOnDataAvailable(true);
   // 设置串口通讯参数:波特率，数据位，停止位,校验方式
   serialPort.setSerialPortParams(paramConfig.getBaudRate(), paramConfig.getDataBit(),
    paramConfig.getStopBit(), paramConfig.getCheckoutBit());
   } catch (PortInUseException e) {
   throw new CustomException("端口被占用");
   } catch (TooManyListenersException e) {
   throw new CustomException("监听器过多");
   } catch (UnsupportedCommOperationException e) {
   throw new CustomException("不支持的COMM端口操作异常");
   }
   // 结束循环
   break;
  }
  }
 }
 // 若不存在该串口则抛出异常
 if (!isExsist) {
  throw new CustomException("不存在该串口！");
 }
 }

 /**
 * 实现接口SerialPortEventListener中的方法 读取从串口中接收的数据
 */
 @Override
 public void serialEvent(SerialPortEvent event) {
 switch (event.getEventType()) {
 case SerialPortEvent.BI: // 通讯中断
 case SerialPortEvent.OE: // 溢位错误
 case SerialPortEvent.FE: // 帧错误
 case SerialPortEvent.PE: // 奇偶校验错误
 case SerialPortEvent.CD: // 载波检测
 case SerialPortEvent.CTS: // 清除发送
 case SerialPortEvent.DSR: // 数据设备准备好
 case SerialPortEvent.RI: // 响铃侦测
 case SerialPortEvent.OUTPUT_BUFFER_EMPTY: // 输出缓冲区已清空
  break;
 case SerialPortEvent.DATA_AVAILABLE: // 有数据到达
  // 调用读取数据的方法
  readComm();
  break;
 default:
  break;
 }
 }

 /**
 * 读取串口返回信息
 * @author LinWenLi
 * @date 2018年7月21日下午3:43:04
 * @return: void 
 */
 public void readComm() {
 try {
  inputStream = serialPort.getInputStream();
  // 通过输入流对象的available方法获取数组字节长度
  byte[] readBuffer = new byte[inputStream.available()];
  // 从线路上读取数据流
  int len = 0;
  while ((len = inputStream.read(readBuffer)) != -1) {　　　　　　　　　// 直接获取到的数据
  data = new String(readBuffer, 0, len).trim();　　　　　　　　　// 转为十六进制数据
  dataHex = bytesToHexString(readBuffer);
  System.out.println("data:" + data);
  System.out.println("dataHex:" + dataHex);// 读取后置空流对象
  inputStream.close();
  inputStream = null;
  break;
  }
 } catch (IOException e) {
  throw new CustomException("读取串口数据时发生IO异常");
 }
 }

 /**
 * 发送信息到串口
 * @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("命令格式错误！");
 }
 try {
  outputStream = serialPort.getOutputStream();
  outputStream.write(writerBuffer);
  outputStream.flush();
 } catch (NullPointerException e) {
  throw new CustomException("找不到串口。");
 } catch (IOException e) {
  throw new CustomException("发送信息到串口时发生IO异常");
 }
 }

 /**
 * 关闭串口
 * @author LinWenLi
 * @date 2018年7月21日下午3:45:43
 * @Description: 关闭串口
 * @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("关闭输入流时发生IO异常");
  }
  }
  if (outputStream != null) {
  try {
   outputStream.close();
   outputStream = null;
  } catch (IOException e) {
   throw new CustomException("关闭输出流时发生IO异常");
  }
  }
  serialPort.close();
  serialPort = null;
 }
 }

 /**
 * 十六进制串口返回值获取
 */
 public String getDataHex() {
 String result = dataHex;
 // 置空执行结果
 dataHex = null;
 // 返回执行结果
 return result;
 }

 /**
 * 串口返回值获取
 */
 public String getData() {
 String result = data;
 // 置空执行结果
 data = null;
 // 返回执行结果
 return result;
 }

 /**
 * Hex字符串转byte
 * @param inHex 待转换的Hex字符串
 * @return 转换后的byte
 */
 public static byte hexToByte(String inHex) {
 return (byte) Integer.parseInt(inHex, 16);
 }

 /**
 * hex字符串转byte数组
 * @param inHex 待转换的Hex字符串
 * @return 转换后的byte数组结果
 */
 public static byte[] hexToByteArray(String inHex) {
 int hexlen = inHex.length();
 byte[] result;
 if (hexlen % 2 == 1) {
  // 奇数
  hexlen++;
  result = new byte[(hexlen / 2)];
  inHex = "0" + inHex;
 } else {
  // 偶数
  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;
 }

 /**
 * 数组转换成十六进制字符串
 * @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();
 }
}

调用串口操作类的代码：

public static void main(String[] args) {
  // 实例化串口操作类对象
  SerialPortUtils serialPort = new SerialPortUtils();
  // 创建串口必要参数接收类并赋值，赋值串口号，波特率，校验位，数据位，停止位
  ParamConfig paramConfig = new ParamConfig("COM4", 9600, 0, 8, 1);
  // 初始化设置,打开串口，开始监听读取串口数据
  serialPort.init(paramConfig);
  // 调用串口操作类的sendComm方法发送数据到串口
  serialPort.sendComm("FEF10A000000000000000AFF");
  // 关闭串口
  serialPort.closeSerialPort();
 }

当执行main方法中的代码且未执行关闭串口时，程序将一直处于开启状态，自动监听，接收读取来自串口的数据。

注意：一个串口只能打开一次，并只支持一个程序调用。

以上所记录的是简单测试java是否能成功操作串口数据，至于本人所写的Web端的读卡器调试功能则是在串口操作类的基础上编写网页界面，通过请求来控制串口的开启关闭及相应的设置，功能比较简单，放个界面记录一下：

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