VB.NET 串口访问之三

程序如下：

Imports System
Imports System.Collections.Generic
Imports System.ComponentModel
Imports System.Data
Imports System.Drawing
Imports System.Linq
Imports System.Text
Imports System.IO.Ports
Imports System.Threading
Imports System.Text.RegularExpressions

'例如：AA 44 05 01 02 03 04 05 EA
'    这里我假设的一条数据，协议如下：
'    数据头：     AA 44
'    数据长度： 05
'    数据正文： 01 02 03 04 05
'    校验：       EA
'    一般数据的校验，都会采用常用的方式，CRC16,CRC32,Xor。

Public Class Form1

    WithEvents Comm As SerialPort = New SerialPort
    Private Builder As StringBuilder = New StringBuilder '避免在事件处理方法中反复的创建，所以定义到外面
    Private ReceiveCount As Long = 0     '接收计数
    Private SendCount As Long = 0        '发送计数

    Private Listening As Boolean = False  '是否没有执行完invoke相关操作 
    Private Closingg As Boolean = False     '是否正在关闭串口，执行Application.DoEvents，并阻止再次invoke   

    Private Buffer As List(Of Byte) = New List(Of Byte)(4096) '默认分配1页内存，并始终限制不允许超过   
    Private Binary_Data_1(9) As Byte      'AA 44 05 01 02 03 04 05 EA 

    Public Delegate Sub UpdateData(ByVal mByte() As Byte)


    Public Sub ShowData(ByVal mByte() As Byte)
        Console.WriteLine(mByte)
        ReceiveCount += mByte.Length          '统计字节总数
        Builder.Clear()                       '清除字符串构造器的内容 
        Console.WriteLine("Main1() invoke on thread{0}.",Thread.CurrentThread.ManagedThreadId)
        If CheckBoxHex.Checked Then
            For Each b As Byte In mByte
                Builder.Append(b.ToString("X2") + " ")
            Next
        Else
            Builder.Append(Encoding.ASCII.GetString(mByte))
        End If
        TxtGet.AppendText(Builder.ToString)
        labelGetCount.Text = "Get:" + ReceiveCount.ToString
    End Sub

    Public Delegate Sub UpdateStr(ByVal mByte As String)

    Public Sub ShowStr(ByVal mByte As String)
        TxtGet.Text = mByte
    End Sub

    Private Sub Form1_Load(sender As System.Object,e As System.EventArgs) Handles MyBase.Load

        '初始化下拉串口名称列表框
        Dim Ports() As String = SerialPort.GetPortNames
        Array.Sort(Ports)
        ComboPortName.Items.AddRange(Ports)
        ComboPortName.SelectedIndex = IIf(ComboPortName.Items.Count > 0,-1)
        ComboBaudrate.SelectedIndex = ComboBaudrate.Items.IndexOf("9600")
        '初始化Serialport对象
        Comm.NewLine = vbCrLf
        Comm.RtsEnable = True

        'AddHandler Obj.Ev_Event,AddressOf EventHandler
        'RemoveHandler Obj.Ev_Event,AddressOf EventHandler
        'AddHandler Comm.DataReceived,AddressOf Comm_DataReceived
        BtnXReset.PerformClick()


    End Sub

    Private Sub Comm_DataReceived(sender As Object,e As System.IO.Ports.SerialDataReceivedEventArgs) Handles Comm.DataReceived
        If Closingg Then Return '如果正在关闭，忽略操作，直接返回，尽快的完成串口监听线程的一次循环   

        Try
            Listening = True                    '设置标记，说明我已经开始处理数据，一会儿要使用系统UI的。
            Dim n As Long = Comm.BytesToRead    '先记录下来，避免某种原因，人为的原因，操作几次之间时间长，缓存不一致   
            Dim Buf(n - 1) As Byte              '声明一个临时数组存储当前来的串口数据 

            Comm.Read(Buf,n)                '读取缓冲数据

            Dim Data_1_Catched As Boolean = False     '缓存记录数据是否捕获到
            Console.WriteLine("Main0() invoke on thread{0}.",Thread.CurrentThread.ManagedThreadId)


            Buffer.AddRange(Buf)

            While Buffer.Count >= 4
                '请不要担心使用>=，因为>=已经和>,<,=一样，是独立操作符，并不是解析成>和=2个符号   
                '查找数据头  

                If (Buffer(0) = &HAA And Buffer(1) = &H44) Then

                    '探测缓存数据是否有一条数据的字节，如果不够，就不用费劲的做其他验证了   
                    '前面已经限定了剩余长度>=4，那我们这里一定能访问到buffer[2]这个长度  

                    Dim Len As Integer = Buffer(2)
                    '数据完整判断第一步，长度是否足够   
                    'len是数据段长度,4个字节是while行注释的3部分长度   

                    If Buffer.Count < Len + 4 Then Exit While '数据不够的时候什么都不做，退出循环

                    '这里确保数据长度足够，数据头标志找到，我们开始计算校验   
                    '2.3 校验数据，确认数据正确   
                    '异或校验，逐个字节异或得到校验码   
                    Dim CheckSum As Byte = 0

                    For i As Integer = 0 To Len + 3
                        CheckSum = CheckSum Xor Buffer(i)
                    Next

                    If CheckSum <> Buffer(Len + 3) Then
                        Buffer.RemoveRange(0,Len + 4)
                        Continue While
                    End If
                    '至此，已经被找到了一条完整数据。我们将数据直接分析，或是缓存起来一起分析   
                    '我们这里采用的办法是缓存一次，好处就是如果你某种原因，数据堆积在缓存buffer中   
                    '已经很多了，那你需要循环的找到最后一组，只分析最新数据，过往数据你已经处理不及时   
                    '了，就不要浪费更多时间了，这也是考虑到系统负载能够降低。 

                    '复制一条完整数据到具体的数据缓存   
                    Buffer.CopyTo(0,Binary_Data_1,Len + 4)

                    Data_1_Catched = True
                    Buffer.RemoveRange(0,Len + 4)
                Else
                    Buffer.RemoveAt(0)  '这里是很重要的，如果数据开始不是头，则删除数据   
                End If
            End While

            If Data_1_Catched Then

                '我们的数据都是定好格式的，所以当我们找到分析出的数据1，就知道固定位置一定是这些数据，我们只要显示就可以了

                Dim data As String = Binary_Data_1(3).ToString("X2") + " " + Binary_Data_1(4).ToString("X2") +
                                     Binary_Data_1(5).ToString("X2") + " " + Binary_Data_1(6).ToString("X2") +
                                     Binary_Data_1(7).ToString("X2")

                Dim a As UpdateStr = New UpdateStr(AddressOf ShowStr)
                Me.BeginInvoke(a,data)

            End If

            '如果需要别的协议，只要扩展这个data_n_catched就可以了。往往我们协议多的情况下，还会包含数据编号，给来的数据进行   
            '编号，协议优化后就是： 头+编号+长度+数据+校验   
            '</协议解析>   

            Dim b As UpdateData = New UpdateData(AddressOf ShowData)
            Me.BeginInvoke(b,Buf)
            
        Catch ex As Exception
            Err.Clear()
        Finally
            Listening = False                    '我用完了，ui可以关闭串口了。
        End Try
    End Sub

    Private Sub BtnXOpen_Click(sender As System.Object,e As System.EventArgs) Handles BtnXOpen.Click
        '根据当前串口对象，来判断操作 
        If Comm.IsOpen Then
            Closingg = True '
            While Listening
                Application.DoEvents()
            End While
            '打开时点击，则关闭串口
            Comm.Close()
            Closingg = False
        Else
            Comm.PortName = ComboPortName.Text
            Comm.BaudRate = Integer.Parse(ComboBaudrate.Text)
            Try
                Comm.Open()
            Catch ex As Exception
                '捕获到异常信息，创建一个新的comm对象，之前的不能用了。 
                Comm = New SerialPort
                '现实异常信息给客户。 
                MessageBox.Show(ex.Message)
            End Try
        End If

        '设置按钮的状态   
        BtnXOpen.Text = IIf(Comm.IsOpen,"Close","Open")
        BtnXOpen.Enabled = Comm.IsOpen

    End Sub

    '动态的修改获取文本框是否支持自动换行。
    Private Sub CheckBoxNewLineGet_CheckedChanged(sender As System.Object,e As System.EventArgs) Handles CheckBoxNewLineGet.CheckedChanged
        TxtGet.WordWrap = CheckBoxNewLineGet.Checked
    End Sub

    Private Sub BtnXSend_Click(sender As System.Object,e As System.EventArgs) Handles BtnXSend.Click
        Dim n As Integer = 0  '定义一个变量，记录发送了几个字节 
        If checkBoxHexSend.Checked Then   '16进制发送 
            '我们不管规则了。如果写错了一些，我们允许的，只用正则得到有效的十六进制数   
            Dim Mc As MatchCollection = Regex.Matches(TxtSend.Text.Trim,"(?i)[/da-f]{2}")   '"(?i)[/da-f]{2}"
            Dim buf As List(Of Byte) = New List(Of Byte)

            '依次添加到列表中   
            For Each m As Match In Mc
                '  buf.Add(Byte.Parse(m.Value))
                buf.Add(Byte.Parse(m.Value,System.Globalization.NumberStyles.HexNumber))
            Next

            '转换列表为数组后发送  
            Comm.Write(buf.ToArray,buf.Count)
            n = buf.Count
        Else                             'ascii编码直接发送 
            '包含换行符
            If checkBoxNewlineSend.Checked Then
                Comm.WriteLine(TxtSend.Text)
                n = TxtSend.Text.Length + 2
            Else
                Comm.Write(TxtSend.Text)
                n = TxtSend.Text.Length
            End If
        End If

        SendCount += n    '累加发送字节数 
        labelSendCount.Text = "Send:" + SendCount.ToString
    End Sub

    Private Sub BtnXReset_Click(sender As System.Object,e As System.EventArgs) Handles BtnXReset.Click

        '复位接受和发送的字节数计数器并更新界面。
        SendCount = 0
        ReceiveCount = 0
        labelGetCount.Text = "Get:0"
        labelSendCount.Text = "Send:0"
        Builder.Clear()

    End Sub

    Private Sub BtxClear_Click(sender As System.Object,e As System.EventArgs) Handles BtxClear.Click
        TxtGet.Text = ""
        Builder.Clear()
    End Sub
End Class

（编辑：李大同）

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