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news 2025/8/12 7:07:22

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一、串口读取字节流

在 C# 中使用 Windows Forms (WinForms) 应用程序进行串口通信时，通常会使用 System.IO.Ports 命名空间中的 SerialPort 类。以下是一个简单的示例，展示了如何设置一个串口并读取字节流。

步骤 1: 添加引用

确保你的项目中已经包含了对 System.IO.Ports 的引用。

步骤 2: 创建一个串口实例

在 WinForms 应用程序中，你可以在 Form 的代码文件里创建一个 SerialPort 实例，并设置其属性。

步骤 3: 设置事件处理程序

你需要设置一些事件处理程序来处理数据接收和其他串口事件。

下面是一个简单的例子：

1using System;
2using System.IO.Ports;
3using System.Windows.Forms;
4
5public partial class MainForm : Form
6{
7    private SerialPort serialPort = new SerialPort();
8
9    public MainForm()
10    {
11        InitializeComponent();
12        InitializeSerialPort();
13    }
14
15    private void InitializeSerialPort()
16    {
17        // 设置串口参数
18        serialPort.PortName = "COM1"; // 根据实际设备更改端口号
19        serialPort.BaudRate = 9600;   // 根据实际需要更改波特率
20        serialPort.Parity = Parity.None;
21        serialPort.StopBits = StopBits.One;
22        serialPort.DataBits = 8;
23        serialPort.Handshake = Handshake.None;
24
25        // 添加事件处理程序
26        serialPort.DataReceived += SerialPort_DataReceived;
27        serialPort.ErrorReceived += SerialPort_ErrorReceived;
28        serialPort.PinChanged += SerialPort_PinChanged;
29
30        // 打开串口
31        serialPort.Open();
32    }
33
34    private void SerialPort_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e)
35    {
36        // 从串口中读取字节
37        byte[] buffer = new byte[serialPort.BytesToRead];
38        serialPort.Read(buffer, 0, buffer.Length);
39
40        // 处理接收到的数据
41        ProcessReceivedData(buffer);
42    }
43
44    private void ProcessReceivedData(byte[] data)
45    {
46        // 这里可以处理接收到的数据
47        foreach (byte b in data)
48        {
49            Console.WriteLine($"Received byte: {b}");
50        }
51    }
52
53    private void SerialPort_ErrorReceived(object sender, SerialErrorReceivedEventArgs e)
54    {
55        Console.WriteLine("Error received: " + e.EventType);
56    }
57
58    private void SerialPort_PinChanged(object sender, SerialPinChangedEventArgs e)
59    {
60        Console.WriteLine("Pin changed: " + e.EventType);
61    }
62
63    protected override void OnClosing(CancelEventArgs e)
64    {
65        base.OnClosing(e);
66        if (serialPort.IsOpen)
67        {
68            serialPort.Close();
69        }
70    }
71}

注意事项：

确保在打开串口之前设置了正确的串口属性（如端口号、波特率等）。
在关闭应用程序时，记得关闭串口以避免资源泄漏。
如果你的应用程序需要在主线程之外处理串口事件，请注意 UI 更新必须通过 Invoke 或 BeginInvoke 方法来进行，因为这些操作需要在 UI 线程中执行。

二、MB级别字节流数据处理

要一次性读取兆级别的数据（例如几百 KB 到几 MB），你需要确保你的串口硬件能够支持这样的传输速率，并且你的软件能够高效地处理大量的数据。以下是一个修改后的示例，用于处理较大的数据量：

步骤 1: 设置 SerialPort 属性

确保你的串口配置正确，能够支持较大的数据传输。例如，如果使用的是 USB 转串口适配器，可能需要较高的波特率（例如 115200 或更高）。

步骤 2: 使用 DataReceived 事件

在 DataReceived 事件处理程序中，你可以使用循环来读取所有可用的数据，直到没有更多数据可读为止。

示例代码

1using System;
2using System.IO.Ports;
3using System.Text;
4using System.Windows.Forms;
5
6public partial class MainForm : Form
7{
8    private SerialPort serialPort = new SerialPort();
9
10    public MainForm()
11    {
12        InitializeComponent();
13        InitializeSerialPort();
14    }
15
16    private void InitializeSerialPort()
17    {
18        // 设置串口参数
19        serialPort.PortName = "COM1"; // 根据实际设备更改端口号
20        serialPort.BaudRate = 115200; // 高速传输可能需要更高的波特率
21        serialPort.Parity = Parity.None;
22        serialPort.StopBits = StopBits.One;
23        serialPort.DataBits = 8;
24        serialPort.Handshake = Handshake.None;
25
26        // 添加事件处理程序
27        serialPort.DataReceived += SerialPort_DataReceived;
28
29        // 打开串口
30        serialPort.Open();
31    }
32
33    private void SerialPort_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e)
34    {
35        try
36        {
37            int bytesToRead = serialPort.BytesToRead;
38            byte[] buffer = new byte[bytesToRead];
39
40            // 循环读取所有可用的数据
41            while (serialPort.BytesToRead > 0)
42            {
43                int bytesRead = serialPort.Read(buffer, 0, buffer.Length);
44                ProcessReceivedData(buffer, bytesRead);
45            }
46        }
47        catch (Exception ex)
48        {
49            Console.WriteLine($"Error reading data: {ex.Message}");
50        }
51    }
52
53    private void ProcessReceivedData(byte[] data, int bytesRead)
54    {
55        // 这里可以处理接收到的数据
56        string text = Encoding.UTF8.GetString(data, 0, bytesRead);
57        Console.WriteLine($"Received data: {text}");
58
59        // 如果需要将数据写入文件或进一步处理，可以在这里实现
60        // 例如:
61        // File.WriteAllBytes("data.bin", data);
62    }
63
64    protected override void OnClosing(CancelEventArgs e)
65    {
66        base.OnClosing(e);
67        if (serialPort.IsOpen)
68        {
69            serialPort.Close();
70        }
71    }
72}

注意事项：

缓冲区大小：如果你预期接收的数据量非常大，可能需要调整 buffer 的大小。例如，你可以设置一个固定的较大缓冲区，或者动态调整缓冲区大小。
性能考虑：对于大量数据的传输，确保串口驱动和硬件能够支持高速传输。如果硬件限制了数据传输速度，那么即使软件能够处理更大的缓冲区，也可能无法达到预期的性能。
错误处理：在读取数据时，一定要注意异常处理，确保程序的健壮性。
多线程：如果你的应用程序需要处理其他任务（如用户界面更新），考虑将数据处理逻辑放到另一个线程中执行，以避免阻塞 UI。
内存管理：处理大量数据时，要小心管理内存，避免内存溢出等问题。
数据完整性：确保数据在传输过程中没有丢失或损坏。你可能需要实现某种形式的校验机制来验证数据的完整性。