串行通讯慨述
串行通讯协议有很多种像RSRSRS甚至现今流行的USB等都是串行通讯协议而串行通讯技术的应用无处不在可能大家见的最多就是电脑的串口与Modem的通讯记得在PC机刚开始在中国流行起来时(大约是在年代前五年)那时甚至有人用一条串行线进行两台电脑之间的数据共享除了这些手机PDAUSB鼠标键盘等等都是以串行通讯的方式与电脑连接而笔者工作性质的关系所接触到的就更多了像多串口卡各种种类的具有串口通讯接口的检测与测量仪器串口通讯的网络设备等
虽然串行通讯有很多种但笔者所知的在整个电子通讯产品方面以RS的通讯方式最为多见虽然USB接口的电子产品也是层出不穷但了解一下Java在串行通讯方面的技术还有有必要的说不定有哪位读者还想用此技术写一个PDA与电脑之间数据共享的程序呢
本文主要以RS为主来讲解Java的串行通讯技术
RS通讯基础
RSC(又称EIA RSC以下简称RS)是在年由美国电子工业协会(EIA)联合贝尔系统调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准RS是一个全双工的通讯协议它可以同时进行数据接收和发送的工作RS的端口通常有两种针(DB)和针(DB)
DB和DB的常用针脚定义
图常见的边线方式
常见的通讯方式是三线式这种方式是将两个RS设备的发送端(TXD)和接收端(RXD)及接地端(GND)互相连接也是许多读者所知道的连接方式
图这种方式分别将两端的RS接口的()()针脚连接起来其中是数据接收线(RXD)是数据发送线(TXD)()是接地(RND)如果有一台式PC和一部NoteBook电脑就可以用这种方式连线了用三线式可以将大多数的RS设备连接起来但如果你认死了()()对接这个理会发现在连某些RS设备时并不奏效这是因为有些设备在电路内部已将和线调换过来了你只要()针一一对应就行了
小技巧如何辨别TXD和RXD端口？
搞电子的人手边应该常备一个电表用来测测电压电阻什么的会很有用你只要分别测一下RS端口的或针脚之间的电压通常TXD针脚与GND之间会有~V左右的负电压表示它是TXD针脚
安装Java Communications API
Sun的JSE中并没有直接提供以上提到的任何一种串行通讯协议的开发包而是以独立的jar包形式发布在网站上(从这里下载)即commjar称之为Javatm Communications API它是JSE的标准扩展commjar并不是最近才有早在年时sun就已经发布了这个开发包commjar分别提供了对常用的RS串行端口和IEEE并行端口通讯的支持目前sun发布的commjar只有Windows和Solaris平台两个版本如果你需要Linux平台下的可以在找到
在使用commjar之前必须知道如何安装它这也是困扰许多初学java RS通讯者的一个难题如果我们电脑上安装了JDK它将同时为我们安装一份JRE(Java Runtime Entironment)通常我们运行程序时都是以JRE来运行的所以以下的安装适用于JRE如果你是用JDK来运行程序的请将相应的改成
下载了commjar开发包后与之一起的还有两个重要的文件wincomdll和mpropertiescommjar提供了通讯用的java API而wincomdll提供了供commjar调用的本地驱动接口而mproperties是这个驱动的类配置文件首先将commjar复制到\lib\ext目录再将wincomdll复制到你的RS应用程序运行的目录即userdir然后将mproperties复制到\lib目录
通讯前的准备
如果你手头上没有现成的提供了标准RS串口的设备你可以将自己的电脑模拟成两台不同的串口设备通常电脑主机后面的面板提供了两个针的串口请将这两个串口的脚按前面介绍的方法连接电子市场都有现成的连接头卖请不要买那种封装的严严实实的接头而要买用螺丝封装可以拆开的连接头这样可以方便自己根据需要连接各个针脚
Comm API基础
我无意于在此详细描述Comm API每个类和接口的用法但我会介绍Comm API的类结构和几个重要的API用法
所有的comm API位于m包下面从Comm API的javadoc来看它介绍给我们的只有区区以下个类或接口
mCommDriver
mCommPort
mParallelPort
mSerialPort
mCommPortIdentifier
mCommPortOwnershipListener
mParallelPortEvent
mSerialPortEvent
mParallelPortEventListener (extends javautilEventListener)
mSerialPortEventListener (extends javautilEventListener)
mNoSuchPortException
mPortInUseException
mUnsupportedCommOperationException
下面讲解一下几个主要类或接口
枚举出系统所有的RS端口
在开始使用RS端口通讯之前我们想知道系统有哪些端口是可用的以下代码列出系统中所有可用的RS端口:
Enumeration en = CommPortIdentifiergetPortIdentifiers();
CommPortIdentifier portId;
while (enhasMoreElements())
{
portId = (CommPortIdentifier) ennextElement();
/*如果端口类型是串口则打印出其端口信息*/
if (portIdgetPortType() == CommPortIdentifierPORT_SERIAL)
{
Systemoutprintln(portIdgetName());
}
}
在我的电脑上以上程序输出以下结果
COM
COM
CommPortIdentifier类的getPortIdentifiers方法可以找到系统所有的串口每个串口对应一个CommPortIdentifier类的实例
打开端口
如果你使用端口必须先打开它
try{
CommPort serialPort = portIdopen(My App );
/*从端口中读取数据*/
InputStream input = serialPortgetInputStream();
inputread();
/*往端口中写数据*/
OutputStream output = serialPortgetOutputStream();
outputwrite()
}catch(PortInUseException ex)
{ }
通过CommPortIdentifier的open方法可以返回一个CommPort对象open方法有两个参数第一个是String通常设置为你的应用程序的名字第二个参数是时间即开启端口超时的毫秒数当端口被另外的应用程序占用时将抛出PortInUseException异常
在这里CommPortIdentifier类和CommPort类有什么区别呢？其实它们两者是一一对应的关系CommPortIdentifier主要负责端口的初始化和开启以及管理它们的占有权而CommPort则是跟实际的输入和输出功能有关的通过CommPort的getInputStream()可以取得端口的输入流它是javaioInputStream接口的一个实例我们可以用标准的InputStream的操作接口来读取流中的数据就像通过FileInputSteam读取文件的内容一样相应的CommPort的getOutputStream可以获得端口的输出流这样就可以往串口输出数据了
关闭端口
使用完的端口必须记得将其关闭这样可以让其它的程序有机会使用它不然其它程序使用该端口时可能会抛出端口正在使用中的错误很奇怪的是CommPortIdentifier类只提供了开启端口的方法而要关闭端口则要调用CommPort类的close()方法CommPort的输入流的读取方式与文件的输入流有些不一样那就是你可能永远不知这个InputStream何时结束除非对方的OutputStream向你发送了一个特定数据表示发送结束你收到这个特定字符后再行关闭你的InputStream而commjar提供了两种灵活的方式让你读取数据
轮询方式(Polling)
举个例子你同GF相约一起出门去看电影但你的GF好打扮这一打扮可能就是半小时甚至一小时以上这时你就耐不住了每两分钟就催问一次好了没？如此这样直到你的GF说OK了才算完这个就叫轮询(Polling)
在程序中轮询通常设计成一个封闭的循环当满足某个条件时即结束循环刚才那个例子中你的GF说OK了！这个就是结束你轮询的条件在单线程的程序中当循环一直执行某项任务而又无法预知它何时结束时此时你的程序看起来可能就像死机一样在VB程序中这个问题可以用在循环结构中插入一个doEvent语句来解决而Java中最好的方式是使用线程就像以下代码片断一样
public TestPort extend Thread
{
InputStream input = serial
