c#:管理TCP服务端发送数据为非16进制

C#实现TCP客户端管理：支持SCPI指令的发送与接收

引言

在工业自动化、仪器控制和测试测量领域，SCPI(Standard Commands for Programmable Instruments)是一种广泛使用的标准命令语言。本文将介绍如何使用C#实现一个TCP客户端管理类，专门用于与非16进制数据格式的TCP服务端通信，特别适合处理SCPI指令的发送和接收。

核心类设计

1. TcpMultiClientManager类

TcpMultiClientManager是一个管理多个TCP客户端连接的高级封装类，主要功能包括：

public class TcpMultiClientManager : IDisposable
{
   
   
    private readonly List<(string Ip, int Port)> _clientConfigurations;
    private readonly ConcurrentDictionary<(string Ip, int Port), TcpCommunication> _clients;
    private readonly ConcurrentDictionary<(string Ip, int Port), (bool IsOn, string Current, string Voltage)> _deviceStatus;
    // ... 其他成员和方法
}

主要特点：

• 支持管理多个TCP客户端连接
• 线程安全的并发集合存储客户端和设备状态
• 异步连接和消息接收
• 设备状态监控和管理

2. TcpCommunication类

TcpCommunication是实际的TCP通信实现类，封装了底层TCP操作：

public class TcpCommunication : IDisposable
{
   
   
    private readonly string _ip;
    private readonly int _port;
    private TcpClient _tcpClient;
    private NetworkStream _networkStream;
    // ... 其他成员和方法
}

主要特点：

• 封装TCP连接和流操作
• 支持同步和异步通信
• 提供SCPI指令发送和响应接收功能
• 完善的错误处理和日志记录

核心功能实现

1. 初始化连接

public async Task InitializeAsync()
{
   
   
    var tasks = new List<Task>();
    foreach (var (ip, port) in _clientConfigurations)
    {
   
   
        tasks.Add(Task.Run(async () =>
        {
   
   
            var client = new TcpCommunication(ip, port);
            if (_clients.TryAdd((ip, port), client))
            {
   
   
                await ConnectClient(ip, port);
                await StartReceivingMessages(ip, port);
            }
        }));
    }
    await Task.WhenAll(tasks);
}

2. SCPI指令发送与接收

同步方式：

public string SendAndSendCommand(string ip, int port, string command)
{
   
   
    if (_clients.TryGetValue((ip, port), out var client))
    {
   
   
        return client.TestSendCommandAndGetResponse(command);
    }
    else
    {
   
   
        logWriter.WriteLogMessage(ip + port + "TestDeviceStatus函数未找到指定的服务端!");
        return "0.0";
    }
}

异步方式：

public async Task SendCommandAsync(string command)
{
   
   
    if (!IsConnected)
    {
   
   
        Console.WriteLine("设备未连接");
        logWriter.WriteLogMessage("同步接收数据设备未连接");
    }
    try
    {
   
   
        byte[] buffer = Encoding.ASCII.GetBytes(command);
        await _networkStream.WriteAsync(buffer, 0, buffer.Length);
    }
    catch (Exception ex)
    {
   
   
        Console.WriteLine($"Error sending command: {
     
     ex.Message}");
        Disconnect();
        throw;
    }
}

3. 设备状态监控

public void TestDeviceStatus(string ip, int port)
{
   
   
    try
    {
   
   
        bool isOn = false;
        string CURR = SendAndSendCommand(ip, port, "MEAS:CURR?");
        string VOLT = SendAndSendCommand(ip, port, "MEAS:VOLT?");
        
        // 数据处理逻辑
        if (voltage > 5)
        {
   
   
            isOn = true;
        }
        
        _deviceStatus.AddOrUpdate(
            (ip, port),
            (isOn, CURR, VOLT),
            (key, oldValue) => (isOn, CURR, VOLT)
        );
    }
    catch (Exception ex)
    {
   
   
        // 错误处理
    }
}

使用示例

1. 初始化并连接多个设备

var configurations = new List<(string, int)>
{
   
   
    ("192.168.1.100", 5025),
    ("192.168.1.101", 5025),
    ("192.168.1.102", 5025)
};

var manager = new TcpMultiClientManager(configurations);
await manager.InitializeAsync();

2. 发送SCPI指令并获取响应

// 同步方式
string current = manager.SendAndSendCommand("192.168.1.100", 5025, "MEAS:CURR?");
Console.WriteLine($"Current: {
     
     current}");

// 异步方式
await manager.SendCommandToClient("192.168.1.100", 5025, "OUTP ON");

3. 监控设备状态

manager.TestDeviceStatus("192.168.1.100", 5025);
var status = manager.GetAllDeviceStatus();
foreach (var s in status)
{
   
   
    Console.WriteLine($"IP: {
     
     s.Ip}, Port: {
     
     s.Port}, IsOn: {
     
     s.IsOn}, Current: {
     
     s.Current}, Voltage: {
     
     s.Voltage}");
}

TcpCommunication 类完整代码：

    public class TcpCommunication : IDisposable
    {
   
   
        public string Ip => _ip;
        private readonly string _ip;
        private readonly int _port;
        private TcpClient _tcpClient;
        pr