.Net Core应用增强型跨平台串口类库CustomSerialPort()详解

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摘要引言基础类库的选择类库的实现创建跨平台类库实现机制/条件.net core跨平台实现主要代码创建.net core控制台程序类库地址跨平台测试windows测试输出界面ubuntu测试输出界面源码地址

摘要

在使用rialport进行串口协议解析过程中，经常遇到接收单帧协议数据串口接收事件多次触发，协议解析麻烦的问题。针对此情况，基于开源跨平台串口类库rialportstrem进行了进一步封装，实现了一种接收超时响应事件机制，简化串口通讯的使用。

引言

最近，写了一篇博文得到了一些园友的好评，文中介绍了在跨平台应用研究过程中，在dotnet core下使用rialport类库在linux下不能支持的踩坑经历及解决办法。

因网上关于rialport类库使用的相关文章较多，在该文中，对串口类库的使用，一笔带过。但在实际使用，使用过rialport类库的同学，可能遇到过在数据接收时，由于数据接收事件的触发具有不确定性，很多时候，一帧通讯协议数据，会多次触发，造成程序处理协议数据较为麻烦的问题。

为简化串口通讯类库的使用，笔者结合自己的相关经验，封装了一个自定义增强型跨平台串口类库，以解决一帧协议数据，多次触发的问题。

基础类库的选择

由于考虑的是跨平台应用，rialport类库并不支持linux系统（在前一篇文章中已介绍过踩坑经历），笔者选用了rialportstream类库进行封装。

该类库支持windows系统和linux系统，但在linux系统下运行，需要额外编译目标平台支持库并进行相关环境配置。

相关编译配置说明在https://github.com/jcurl/rialportstream已有介绍，也可参考本人的拙作

类库的实现

创建跨平台类库

为了支持跨平台，我们使用visual studio 2017创建一个基于.net standard的类库。

net standard是一项api规范，每一个特定的版本，都定义了必须实现的基类库。

.net core是一个托管框架，针对构建控制台、云、asp.net core和uwp应用程序进行了优化。

每一种托管实现（如.net core、.net framework或xamarin）都必须遵循.net standard实现基类库（bcl）。

关于net standard和跨平台的详细说明在此：

笔者也不再啰嗦呵。

实现机制/条件

通常串口通讯中，发送数据后，会有一段时间用于等待接收方应答，如此一来，两次数据发送之间，必然会有一定的时间间隔。如modbusrtu协议就规定，两次数据报文发送之间，需要等待超过发送4个字节以上的间隔时间。

笔者在单片机以及实时性较高的嵌入式系统中，为处理串口接收与协议的无关性，通常采用数据帧接收超时来处理数据帧的接收。根据串口通讯的速率计算出两次通讯之间所需要超时间隔，取两倍超时间隔时间作为超时参数，每接收到一个字节，将数据放入缓冲区并进行计时，当最后一个字节的接收时间超过超海澜之家加盟费时时间，返回接收数据并清空缓存，一次完整接收完成（dma接收方式不在此讨论）。

.net core跨平台实现

在自定义的串口类中，订阅基础串口类数据接收事件，在接收事件每次触发后，读出当前可用的缓冲数据到自定义缓冲区，同时，标记最后接收时间tick为当前系统tick。判断是否开启了接收超时处理线程，如未开启，则开启一个接收超时处理线程。

接收超时处理线程中，以一个较小的时间间隔进行判断，如果最后接收时间与当前时间之间的间隔小于设置值（默认128ms），休眠一段时间（默认16ms）后循环检查。如间隔时间大于设定值，触发外部接收订阅事件，传出接收到的数据，退出超时处理线程。

此处应有流程图。呵呵，懒得画了，大家自行脑补吧。 ^_^

在windows系统或linux系统中，因系统的多任务处理的特性，系统实时性较差，通常50ms以下时间间隔的定时任务，较大程度会出现不可靠的情况（任务执行时间都有可能超过调用间隔时间）。

因此，默认超时时间间隔设置为128ms。也可根据实际使用情况调整，但最小间隔不宜低于64ms。

注：此处为个人经验和理解，如不认同，请直接忽视。

主要代码

串口接收事件代码：

         protected void sp_datareceived(object nder, rialdatareceivedeventargs e)         {             int canreadbyteslen = 0;             if (receivetimeoutenable)             {                 while (sp.bytestoread > 0)                 {                     canreadbyteslen = sp.bytestoread;                     if (receivedatalen + canreadbyteslen > bufsize)                     {                         receivedatalen = 0;                         throw new exception("rial port receives buffer overflow!");                     }                     var receivelen = sp.read(recvicebuffer, receivedatalen, canreadbyteslen);                     if (receivelen != canreadbyteslen)                     {                         receivedatalen = 0;                         throw new exception("rial port receives exception!");                     }                     //array.copy(recvicebuffer, 0, receivedbytes, receivedatalen, receivelen);                     receivedatalen += receivelen;                     lastreceivetick = environment.tickcount;                     if (!time自然堂的护肤品好吗outcheckthreadiswork)                     {                         timeoutcheckthreadiswork = true;                         thread thread = new thread(receivetimeoutcheckfunc)                         {                             name = "comreceivetimeoutcheckthread"                         };                         thread.start();                     }                 }             }             el             {                 if (receivedevent != null)                 {                     // 获取字节长度                     int bytesnum = sp.bytestoread;                     if (bytesnum == 0)                         return;                     // 创建字节数组                     byte[] resultbuffer = new byte[bytesnum];                      int i = 0;                     while (i < bytesnum)                     {                         // 读取数据到缓冲区                         int j = sp.read(recvicebuffer, i, bytesnum - i);                         i += j;                     }                     array.copy(recvicebuffer, 0, resultbuffer, 0, i);                     receivedevent(this, resultbuffer);                     //system.diagnostics.debug.writeline("len " + i.tostring() + " " + bytetohexstr(resultbuffer));                 }                 //array.clear (receivedbytes,0,receivedbytes.length );                 receivedatalen = 0;             }         }

接收超时处理线程代码：

         /// <summary>         /// 超时返回数据处理线程方法         /// </summary>         protected void receivetimeoutcheckfunc()         {             while (timeoutcheckthreadiswork)             {                 if (environment.tickcount - lastreceivetick > receivetimeout)                 {                     if (receivedevent != null)                     {                         byte[] returnbytes = new byte[receivedatalen];                         array.copy(recvicebuffer, 0, returnbytes, 0, receivedatalen);           不愿再放手              receivedevent(this, returnbytes);                     }                     //array.clear (receivedbytes,0,receivedbytes.length );                     receivedatalen = 0;                     timeoutcheckthreadiswork = fal;                 }                 el                     thread.sleep(16);             }         }

创建.net core控制台程序

为验证我们的类库是否能够正常工作，我们创建一个使用类库的.net core控制台程序。

为啥选择dotnet core,原因很简单，跨平台。本程序分别需在windows和linux系统下进行运行测试。

显示系统信息（系统标识、程序标识等）列举系统可用串口资源选择串口打开串口/关闭串口串口测试（打开/发送/关闭）

         static void main(string[] args)         {             tlibpath();             showwelcome();              getportnames();             showportnames();              if (railports.length == 0)             {                 console.writeline($"press any key to exit");                 console.readkey();                  return;             } #if runisrvice             runrvice(); #endif              bool quit = fal;             while (!quit)             {                 console.writeline("\r\nplea input command key\r\n");                 console.writeline("p:show rialport list");                 console.writeline($"t:test uart:\"{lectedcomport}\"");                 console.writeline($"o:open uart:\"{lectedcomport}\"");                 console.writeline($"c:clo uart:\"{lectedcomport}\"");                 console.writeline("n:lect next rial port");                 console.writeline("q:exit app");                 console.writeline();                 var key = console.readkey().keychar;                 console.writeline();                  switch (key)                 {                     ca (char)27:                     ca 'q':                     ca 'q':                         quit = true;                         break;                     ca 's':                         showwelcome();                         break;                     ca 'p':                         showportnames();                         break;                     ca 'n':                         lectrialport();                         break;                     ca 't':                         testuart(lectedcomport);                         break;                     ca 'w':                         testwinuart(lectedcomport);                         break;                     ca 'o':                         openuart(lectedcomport);                         break;                     ca 'c':                         clouart();                         break;                 }             }         }

笔者使用类库是直接引用类库项目，大家需要使用的话，可在解决方案资源管理器中，项目的依赖项上点击右键

在nuget包管理器中，搜索rialport或flyfire即可找到并安装本类库。

类库地址

类库地址：https://www.nuget.org/packages/flyfire.customrialport

跨平台测试

windows测试输出界面

ubuntu测试输出界面

源码地址

类库源码与例程地址：https://github.com/flyfire-cn/flyfire.customrialport

有需要的同学，请自行获取。

到此这篇关于.net core应用增强型跨平台串口类库customrialpor基因重组发生的时期t()的文章就介绍到这了。希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持www.8咏荆轲87551.com。