VB.NET开发全功能串口调试助手

By Nightmare 2011-07-16 @Xinxiang

小记：VB.NET的串口通信用了很长时间了，也只用Write和Read这样的方法，以前都是用这种方式做上位机软件，如此足矣。而前几天研究GSM模块时对串口返回的数据总是把握不好，参考开发板附送的例程，发现采用SerialPort的DataReceived事件，可以实现中断触发式的数据接收。于是想到要自己做一个串口调试助手，在实现基本功能的前提下增加一些方便自己调试的功能。经过断断续续的编写，就做成了下面这个小软件：

这个软件能够实现串口调试助手的全部功能，经过通信测试，数据接收性能不亚于呼啸工作室的SComAssistant2.2，通过加大输入缓冲区，可以满足大量数据接收。

VB.NET的串口通信主要使用VS自带的SerialPort控件，而不是早先的MSComm，更具有兼容性，这也是很久以前就放弃VB改用.NET的直接原因。该控件的主要方法、属性如下（该数据来自VS的MSDN帮助库）：

想要通过串口收发数据，就需要对串口进行配置，包括设置端口、波特率、数据格式（如COM1端口、9600bps、8位数据位、无校验位、1位停止位）等属性，之后通过Open方法打开串口。打开串口可通过手动指定，也可以使用GetPortNames方法获取计算机中存在的串口。如果打开出错，则可能是串口不存在或者已被占用。下面是相应代码：

  Private Sub SerialPortOpen()
        On Error GoTo Err
        If SerialPort.IsOpen= True Then SerialPort.Close() '避免重复打开端口
        SerialPort.Open()
        LabelCOMStatus.Text= "串口已打开"
        Exit Sub
 
Err:    MsgBox("串口不存在或已被占用！" +vbNewLine + ErrorToString()) '出现错误，显示错误信息
    End Sub

如果想要在串口中支持中文字符收发，则可在初始化时设置串口控件的编码：

SerialPort.Encoding =System.Text.Encoding.Default

发送数据通过Write方法来完成，由于串口调试助手需要支持文本和16进制，需要加入转换代码：

Private Sub ButtonSendData_Click(ByVal sender As System.Object,ByVal e As System.EventArgs) Handles ButtonSendData.Click
        On Error GoTo Err
        Dim outDataBuf As String =TextBoxSend.Text
        If outDataBuf= "" Then Exit Sub '如果输入文本框中没有数据则不发送
        If SerialPort.IsOpen= True Then '判断串口是否打开
            If HexSendFlag= True Then
                '-----------十六进制发送------------
                outDataBuf= outDataBuf.Replace(" ","") '清除空格与回车
                outDataBuf= outDataBuf.Replace(vbNewLine,"")
                '十六进制数据位数为偶数，例如：FF 00 15 AC 0D
                If outDataBuf.Length Mod 2<> 0 Then
                    MsgBox("请输入正确的十六进制数，用空格和回车隔开。")
                    Exit Sub
                End If
                Dim outBytes(outDataBuf.Length/ 2 - 1) As Byte
                For I As Integer =1 To outDataBuf.Length- 1 Step 2
                    outBytes((I- 1) / 2) = Val("&H" + Mid(outDataBuf,I,2)) 'VB的十六进制表示方法，例如0x1D表示为&H1D
                Next
                SerialPort.Write(outBytes,outDataBuf.Length / 2)
                BarCountTx.Text= Val(BarCountTx.Text) + outDataBuf.Length / 2
            Else
                '-------------文本发送--------------
                SerialPort.Write(outDataBuf)
                BarCountTx.Text= Val(BarCountTx.Text) + outDataBuf.Length '发送字节计数
            End If
        Else
            MsgBox("串口未打开，请先打开串口。")
        End If
        Exit Sub
Err:    MsgBox("数据输入或发送错误！" + vbNewLine + ErrorToString())
    End Sub

接收数据采用DataReceived事件，该事件在串口输入缓冲区中的字节数满足设置条件时触发，并执行事件中的代码。事件触发的字节数在ReceivedBytesThreshold属性中设置，默认为1字节。由于DataReceived事件采用了独立的线程，无法对软件界面中的控件进行直接操作，因而在现实时需要采用委托实例的方法。首先建立委托：

Delegate Sub RecieveRefreshMethodDelegate(ByVal [text] As String) '声明委托
    Dim RecieveRefresh As New RecieveRefreshMethodDelegate(AddressOf RecieveRefreshMethod) '定义数据显示委托实例
 
    Sub RecieveRefreshMethod(ByVal str As String) '定义一个数据显示委托实例的方法
        ShowRecieveData(str)
 End Sub

其中ShowRecieveData函数将str字符串显示到TextBox控件中。

下面是DataReceived事件中对十六进制数据的处理。同发送数据一样，读取数据时也要根据不同的显示方式使用不同的方法。VB.NET通过Read方法，根据缓冲区中存在的字节数读取十六进制数据，而文本显示则简单的多，只需ReadExisting即可。最后通过Invoke方法调用委托，显示数据。

   Private Sub SerialPort_DataReceived(ByVal sender As Object,ByVal e As System.IO.Ports.SerialDataReceivedEventArgs) Handles SerialPort.DataReceived
        If HexRecieveFlag Then
            '-----------十六进制显示------------
            Dim inDataLen As Integer =SerialPort.BytesToRead() '获取可读取的字节数
            If inDataLen> 0 Then
                Dim inBytes(inDataLen- 1) As Byte,bytes As Byte
                Dim strHex As String = ""
                SerialPort.Read(inBytes,inDataLen) '读取数据
                For Each bytes In inBytes
                    strHex= strHex + [String].Format("{0:X2} ",bytes) '格式化成十六进制（不含&H）
                Next
                TextBoxRecieve.Invoke(RecieveRefresh,strHex) '调用委托，显示接收的数据
                BarCountRx.Text= (Val(BarCountRx.Text) + inDataLen).ToString '接收字节计数
            End If
        Else
            '-------------文本显示--------------
            Dim str As String
            str= SerialPort.ReadExisting '读取全部可用字符串
            TextBoxRecieve.Invoke(RecieveRefresh,str)
            BarCountRx.Text= (Val(BarCountRx.Text) + str.Length).ToString '接收字节计数
        End If
End Sub

至此就实现了串口收发的基本功能，另外的定时收发（使用Timer控件）、文件发送（使用FileSystem）参见附带的源文件代码。

SerialPortElf.rar

在完成串口调试助手的功能后，还可以根据个人的使用习惯或需求，添加相应的功能。