一、 串口通信的基本原理
串口通信：按位（bit）发送和接收字节的一种通信方式，其最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验位。
1. 波特率：衡量符号传输速率的参数。波特率和距离成反比。
2. 数据位：衡量通信中实际数据位的参数。实际数据位取决于通信协议。
3. 停止位：用于表示单个包的最后一位。由于数据是在传输线上定时的，并且每一台设备都有自己的时钟，很可能在通信的两台设备间出现了一些不同步的情况。它不仅仅是表示传输的结束，也是计算机校正时钟同步的机会。
4. 奇偶校验位：在串口通信中是一种检错方式。奇、偶、高、低、无。使得接收设备能够知道一个位的状态，有机会判断传输与接收数据是否不同步。
1.1 异步通信的理解
异步通信采用固定的通信格式，数据以相同的帧格式传送。每一帧由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位组成。如下图，每一帧都是由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位组成。
在通信线上没有数据传送时处于逻辑“1”状态。当发送设备发送一个字符数据时，首先发出一个逻辑“0”信号，这个逻辑低电平就是起始位。起始位通过通信线传向接收设备，当接收设备检测到这个逻辑低电平后，就开始准备接收数据信号。因此，起始位所起的作用就是表示字符传送开始。
起始位后面紧接着的是数据位，它可以是5位、6位、7位、或8位。数据传送时，低位在前。
奇偶校验位用于数据传送过程中的数据检错，数据通信时通信双方必须约定一致的奇偶校验方式。就数据传送而言，奇偶校验位是冗余位，但它表示数据的一种性质。也有的不要校验位。
在奇偶校验位或数据位后紧接的是停止位，停止位可以是一位、也可以是1.5位或2位。接收端收到停止位后，知道上一字符已传送完毕，同时，也为接收下一字符作好准备。若停止位后不是紧接着传送下一个字符，则让线路保持为“1”。“1”表示空闲位，线路处于等待状态。存在空闲位是异步通信的特性之一。 1.2 实现异步通信
private static SerialPort sp = null; private void openCom() { if (sp == null) { //string portName, int baudRate, Parity parity, int dataBits, StopBits stopBits //串口名称，波特率，校验位，数据位，停止位 sp = new SerialPort("COM1", 57600, Parity.Even, 8, StopBits.One); sp.ReceivedBytesThreshold = 5; //设置 System.IO.Ports.SerialPort.DataReceived 事件发生前内部输入缓冲区中的字节数，默认为1。小于或等于零时发生异常 sp.DataReceived += new SerialDataReceivedEventHandler(readCom);//订阅委托 } else { if (sp.IsOpen) { sp.Close(); Thread.Sleep(200); } } sp.Open(); } private void closeCom() { if (sp == null) return; if (sp.IsOpen) { sp.Close(); } } private void readCom(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e) { var reVal = sp.ReadExisting(); Console.WriteLine(reVal);//接收数据 } private void writeCom(string comd) { if (sp == null) return; if (!sp.IsOpen) { sp.Open(); } //Method one for hex byte[] hexComd = new ASCIIEncoding().GetBytes(comd); sp.Write(hexComd, 0, hexComd.Length); //Method two for ascii //sp.Write(comd); } 2. 同步通信
2.1 同步通信的理解
同步通信时，通信双方共用一个时钟，这是同步通信区分于异步通信的最显著的特点。在异步通信中，每个字符要用起始位和停止位作为字符开始和结束的标志，以致占用了时间。所以在数据块传送时，为提高通信速度，常去掉这些标志，而采用同步通信。同步通信中，数据开始传送前用同步字符来指示（常约定1～2个），并由时钟来实现发送端和接收端的同步，即检测到规定的同步字符后，下面就连续按顺序传送数据，直到一块数据传送完毕。同步传送时，字符之间没有间隙，也不要起始位和停止位，仅在数据开始时用同步字符SYNC来指示，如下图。
private static SerialPort sp = null; private void openCom() { if (sp == null) { //string portName, int baudRate, Parity parity, int dataBits, StopBits stopBits //串口名称，波特率，校验位，数据位，停止位 sp = new SerialPort("COM1", 57600, Parity.Even, 8, StopBits.One); // 获取或设置 System.IO.Ports.SerialPort 输入缓冲区的大小。默认值为 4096。 sp.ReadBufferSize = 1024; // 获取或设置串行端口输出缓冲区的大小。默认值为 2048。 sp.WriteBufferSize = 1024; } else { if (sp.IsOpen) { sp.Close(); Thread.Sleep(200); } } sp.Open(); } private void closeCom() { if (sp == null) return; if (sp.IsOpen) { sp.Close(); } } private string writeCom(string comd) { if (sp == null) return ""; if (!sp.IsOpen) { sp.Open(); } //Method one for hex byte[] hexComd = new ASCIIEncoding().GetBytes(comd); sp.Write(hexComd, 0, hexComd.Length); //Method two for ascii //sp.Write(comd); //读取返回数据 while (sp.BytesToRead == 0) { Thread.Sleep(1); } Thread.Sleep(100); //100毫秒内数据接收完毕，可根据实际情况调整 byte[] recData = new byte[sp.BytesToRead]; sp.Read(recData, 0, recData.Length); var recDataStr = Encoding.ASCII.GetString(recData); return recDataStr; } 三、异步通信与同步通信的特点 1. 同步通信