串口设备信息扫描工具技术详解

原创

于 2025-09-18 11:06:00 发布 · 639 阅读

22 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#c++ #KOFFI #开发语言 #C++ #单元测试 #串口

项目概述

本项目是一个基于 Electron + React + C++ 技术栈的跨平台串口设备信息扫描工具（SerialPortScanner），专门用于检测、分析和展示系统中的串口设备信息。该工具能够扫描物理串口、虚拟串口和USB转串口设备，并提供详细的设备信息展示。

核心特性

🔍 全面扫描：支持物理串口、虚拟串口、USB设备三种类型
📊 详细信息：提供设备制造商、驱动信息、硬件ID等详细信息
🎨 现代界面：基于React的响应式用户界面
⚡ 高性能：C++后端提供高效的设备扫描能力
🔧 跨平台：基于Electron的跨平台桌面应用
📱 无边框设计：自定义标题栏和窗口控制

快速开始

环境准备：

安装 Visual Studio 2022 和 Windows SDK
安装 Node.js 16+ 和 npm/yarn
克隆项目代码

编译运行：

# 1. 编译后端C++库
cd code/backend
mkdir build && cd build
cmake .. && cmake --build .

# 2. 启动前端开发服务器
cd ../../frontend
npm install
npm run dev

生产部署：

# 构建完整应用程序
cd code/frontend
npm run build

技术架构

整体架构图

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    前端层 (Frontend)                        │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│  React Components  │  Electron Main Process  │  DLL Bridge  │
│  - MainPage        │  - Window Management    │  - API Layer │
│  - Sidebar         │  - IPC Handlers         │  - Memory Mgmt│
│  - ContentArea     │  - DLL Loading          │              │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
                              │
                              ▼
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    后端层 (Backend)                         │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│  C++ DLL Library   │  Device Scanning       │  Data Models  │
│  - SerialDevice    │  - Physical Ports      │  - Device Info│
│  - LibGlobal       │  - Virtual Ports       │  - Capabilities│
│  - MemoryManager   │  - USB Devices         │  - JSON Export│
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
                              │
                              ▼
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                   系统层 (System)                           │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│  Windows API       │  Device Manager        │  Registry     │
│  - SetupAPI        │  - Hardware Detection  │  - Device Info│
│  - Registry Access │  - Driver Information  │  - System Data│
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

技术栈详解

前端技术栈

Electron 28.0.0：跨平台桌面应用框架
React 18.2.0：用户界面库
TypeScript 5.3.0：类型安全的JavaScript
Tailwind CSS：实用优先的CSS框架
FontAwesome：图标库
Vite：快速构建工具

后端技术栈

C++17：高性能系统编程语言
Visual Studio 2022：集成开发环境
Poco C++ Libraries：跨平台C++库
Windows SetupAPI：设备管理API
CMake：跨平台构建系统
Google Test：单元测试框架

核心模块分析

1. 后端C++模块

1.1 设备扫描器 (SerialDeviceScanner)

// 核心扫描函数
std::vector<SerialDeviceModel> ScanPhysicalSerialDevices();
std::vector<SerialDeviceModel> ScanUSBDevices();
std::vector<SerialDeviceModel> ScanVirtualSerialDevices();

功能特点：

使用Windows SetupAPI进行设备枚举
通过硬件ID识别设备类型
支持多种设备类型的检测和分类
提供详细的设备属性信息

设备类型识别逻辑：

bool IsPhysicalSerialPort(HDEVINFO hDevInfo, SP_DEVINFO_DATA& deviceInfoData) {
   
   
    // 排除虚拟设备标识
    if (hwId.find("EVSERIAL") != std::string::npos ||
        hwId.find("VIRTUAL") != std::string::npos ||
        hwId.find("SOFTWARE") != std::string::npos) {
   
   
        return false;
    }
    
    // 识别物理串口模式
    if (hwId.find("ACPI\\") == 0 ||
        hwId.find("PCI\\") == 0 ||
        hwId.find("ROOT\\") == 0) {
   
   
        return true;
    }
}

1.2 设备管理器 (SerialDeviceManager)

核心功能：

统一管理所有设备扫描操作
解析JSON输入参数
生成标准化的设备信息JSON
内存管理和资源清理

函数设计模式：

const char* SerialDeviceManager::scanSerialDevices(const char* jsonIn) {
   
   
    // 局部变量声明
    std::vector<SerialDeviceModel> allDevices;
    std::string response;
    Poco::LogStream log(getLogger());
    
    // 业务处理
    if (!parseScanOptions(jsonIn)) {
   
   
        response = createErrorResponse("Invalid JSON input");
        goto exit;
    }
    
    // 执行扫描逻辑...
    
exit:
    // 清理动作
    return result;
}