使用Java进行串口SerialPort通讯

1.准备工作

       在进行串口连接通讯前，必须保证你当前操作电脑上有可用且闲置的串口。因为一般的电脑上只有一个或者两个串口，如COM1或COM2，但大多数情况下，这些串口可能会被其他的程序或者应用所占用，所以此时我们可以借助工具，在我们的电脑上建立虚拟串口。

       先下载一个叫Virtual Serial Port的软件，通过这个软件可以创建新的虚拟串口，如下图所示:

通过图中的添加串口即可进行新虚拟串口的创建，并且一般都是成对创建。

有了虚拟串口之后，为了方便测试新建串口是否可用，我们可以再下载一款串口测试软件，我用的是一个串口调试助手，如下图：

通过测试，发现我所添加的虚拟串口COM3和COM4是可以用的，那么接下来，我们就可以关闭其中一个，通过我们的JAVA程序来进行与该虚拟串口的信息交互了。

2.JAVA程序的操作

在进行程序编写之前，我们需要下载几个文件，才能使我们的程序进行串口通讯的操作。

     首先需要下载如下图中的三个文件:

并将RXTXcomm.jar这个包通过集成工具的构建路径添加到我们的项目之中；其次将 rxtxParallel.dll 和 rxtxSerial.dll 这两个文件放到我们的JDK安装目录中的bin文件夹中。

     这两个文件必须添加到指定位置，否则后面程序在运行时将会报错找不到文件。（需要注意：这几个文件按操作系统分32位和64位，各位需要根据自己电脑的系统下载对应的版本，不然也会报错）.

接下来可以开始我们的代码编写了，为了方便使用，我们肯定是需要有一个SerialPort串口工具类，如下:

package com.cams.CaMSMobileService.SerialPort;

import gnu.io.CommPort;
import gnu.io.CommPortIdentifier;
import gnu.io.NoSuchPortException;
import gnu.io.PortInUseException;
import gnu.io.SerialPort;
import gnu.io.SerialPortEventListener;
import gnu.io.UnsupportedCommOperationException;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Enumeration;
import java.util.TooManyListenersException;

import com.cams.CaMSMobileService.SerialPort.exception.NoSuchPort;
import com.cams.CaMSMobileService.SerialPort.exception.NotASerialPort;
import com.cams.CaMSMobileService.SerialPort.exception.PortInUse;
import com.cams.CaMSMobileService.SerialPort.exception.ReadDataFromSerialPortFailure;
import com.cams.CaMSMobileService.SerialPort.exception.SendDataToSerialPortFailure;
import com.cams.CaMSMobileService.SerialPort.exception.SerialPortInputStreamCloseFailure;
import com.cams.CaMSMobileService.SerialPort.exception.SerialPortOutputStreamCloseFailure;
import com.cams.CaMSMobileService.SerialPort.exception.SerialPortParameterFailure;
import com.cams.CaMSMobileService.SerialPort.exception.TooManyListeners;

public class SerialPortManager {
	
	/**
     * 查找所有可用端口
     * 
     * @return 可用端口名称列表
     */
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public static final ArrayList<String> findPort() {
        // 获得当前所有可用串口
        Enumeration<CommPortIdentifier> portList = CommPortIdentifier
                .getPortIdentifiers();
        ArrayList<String> portNameList = new ArrayList<String>();
        // 将可用串口名添加到List并返回该List
        while (portList.hasMoreElements()) {
            String portName = portList.nextElement().getName();
            portNameList.add(portName);
        }
        return portNameList;
    }

    /**
     * 打开串口
     * 
     * @param portName
     *            端口名称
     * @param baudrate
     *            波特率
     * @return 串口对象
     * @throws SerialPortParameterFailure
     *             设置串口参数失败
     * @throws NotASerialPort
     *             端口指向设备不是串口类型
     * @throws NoSuchPort
     *             没有该端口对应的串口设备
     * @throws PortInUse
     *             端口已被占用
     */
    public static final SerialPort openPort(String portName, int baudrate)
            throws SerialPortParameterFailure, NotASerialPort, NoSuchPort,
            PortInUse {
        try {
            // 通过端口名识别端口
            CommPortIdentifier portIdentifier = CommPortIdentifier
                    .getPortIdentifier(portName);
            // 打开端口，设置端口名与timeout（打开操作的超时时间）
            CommPort commPort = portIdentifier.open(portName, 2000);
            // 判断是不是串口
            if (commPort instanceof SerialPort) {
                SerialPort serialPort = (SerialPort) commPort;
                
                try {
                    // 设置串口的波特率等参数
                    serialPort.setSerialPortParams(baudrate,
                            SerialPort.DATABITS_8, SerialPort.STOPBITS_1,
                            SerialPort.PARITY_NONE);
                } catch (UnsupportedCommOperationException e) {
                    throw new SerialPortParameterFailure();
                }
                return serialPort;
            } else {
                // 不是串口
                throw new NotASerialPort();
            }
        } catch (NoSuchPortException e1) {
            throw new NoSuchPort();
        } catch (PortInUseException e2) {
            throw new PortInUse();
        }
    }

    /**
     * 关闭串口
     * 
     * @param serialport
     *            待关闭的串口对象
     */
    public static void closePort(SerialPort serialPort) {
        if (serialPort != null) {
            serialPort.close();
            serialPort = null;
        }
    }

    /**
     * 向串口发送数据
     * 
     * @param serialPort
     *            串口对象
     * @param order
     *            待发送数据
     * @throws SendDataToSerialPortFailure
     *             向串口发送数据失败
     * @throws SerialPortOutputStreamCloseFailure
     *             关闭串口对象的输出流出错
     */
    public static void sendToPort(SerialPort serialPort, byte[] order)
            throws SendDataToSerialPortFailure,
            SerialPortOutputStreamCloseFailure {
        OutputStream out = null;
        try {
            out = serialPort.getOutputStream();
            out.write(order);
            out.flush();
        } catch (IOException e) {
            throw new SendDataToSerialPortFailure();
        } finally {
            try {
                if (out != null) {
                    out.close();
                    out = null;
                }
            } catch (IOException e) {
                throw new SerialPortOutputStreamCloseFailure();
            }
        }
    }

    /**
     * 从串口读取数据
     * 
     * @param serialPort
     *            当前已建立连接的SerialPort对象
     * @return 读取到的数据
     * @throws ReadDataFromSerialPortFailure
     *             从串口读取数据时出错
     * @throws SerialPortInputStreamCloseFailure
     *             关闭串口对象输入流出错
     */
    public static byte[] readFromPort(SerialPort serialPort)
            throws ReadDataFromSerialPortFailure,
            SerialPortInputStreamCloseFailure {
        InputStream in = null;
        byte[] bytes = null;
        try {
            in = serialPort.getInputStream();
            // 获取buffer里的数据长度
            int bufflenth = in.available();
            while (bufflenth != 0) {
                // 初始化byte数组为buffer中数据的长度
                bytes = new byte[bufflenth];
                in.read(bytes);
                bufflenth = in.available();
            }
        } catch (IOException e) {
            throw new ReadDataFromSerialPortFailure();
        } finally {
            try {
                if (in != null) {
                    in.close();
                    in = null;
                }
            } catch (IOException e) {
                throw new SerialPortInputStreamCloseFailure();
            }
        }
        return bytes;
    }

    /**
     * 添加监听器
     * 
     * @param port
     *            串口对象
     * @param listener
     *            串口监听器
     * @throws TooManyListeners
     *             监听类对象过多
     */
    public static void addListener(SerialPort port,
            SerialPortEventListener listener) throws TooManyListeners {
        try {
            // 给串口添加监听器
            port.addEventListener(listener);
            // 设置当有数据到达时唤醒监听接收线程
            port.notifyOnDataAvailable(true);
            // 设置当通信中断时唤醒中断线程
            port.notifyOnBreakInterrupt(true);
        } catch (TooManyListenersException e) {
            throw new TooManyListeners();
        }
    }
}

有了工具类之后，接下来我们就可以开始测试串口通讯了，如下：

到这里串口通讯测试的也差不多了。可能自己做的项目中需要自己做两个串口，一个client端和一个server端。为了使串口操作变的可视化，大家也可以使用JFrame来进行操作窗口模拟，这里就不做多的介绍了。