使用Java实现简单串口通信

最新推荐文章于 2025-05-16 10:01:29 发布

xiaofeilong2016

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分类专栏： java 文章标签： java

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/xiaofeilong2016/article/details/105236152

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本文介绍了如何使用Java和Rxtx库创建一个简单的串口通信工具，包括下载Rxtx库，解决运行时错误，编写SerialTool类提供串口服务，以及在Client和DataView类中实现主程序和数据显示。提供了关键代码片段和运行截图。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

最近一门课要求编写一个上位机串口通信工具，我基于Java编写了一个带有图形界面的简单串口通信工具，下面详述一下过程，供大家参考 ^_

一：

首先，你需要下载一个额外的支持Java串口通信操作的jar包，由于java.comm比较老了，而且不支持64位系统，这里推荐Rxtx这个jar包（32位/64位均支持）。

官方下载地址：http://fizzed.com/oss/rxtx-for-java （注：可能需要翻墙才能下载）

不能翻墙的童鞋，可以在这里下载：

http://files.cnblogs.com/files/Dreamer-1/mfz-rxtx-2.2-20081207-win-x86.zip （32位）

http://files.cnblogs.com/files/Dreamer-1/mfz-rxtx-2.2-20081207-win-x64.zip （64位）
二：

下载解压jar包并在 Java Build Path 下引入：
在这里插入图片描述
注：如果运行过程中抛出 java.lang.UnsatisfiedLinkError 错误或 gnu.io 下的类找不到，请将rxtx解压包中的 rxtxParallel.dll，rxtxSerial.dll 这两个文件复制到 C:\Windows\System32 目录下即可解决该错误。

三：

关于该jar包的使用，我写了一个SerialTool.java类，该类提供关于串口通信的各简单服务，代码如下（注意该类位于 serialPort 包里）：


```java
package serialPort;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Enumeration;
import java.util.TooManyListenersException;

import gnu.io.CommPort;
import gnu.io.CommPortIdentifier;
import gnu.io.NoSuchPortException;
import gnu.io.PortInUseException;
import gnu.io.SerialPort;
import gnu.io.SerialPortEventListener;
import gnu.io.UnsupportedCommOperationException;
import serialException.*;

/**
 * 串口服务类，提供打开、关闭串口，读取、发送串口数据等服务（采用单例设计模式）
 * @author zhong
 *
 */
public class SerialTool {
   
    
    private static SerialTool serialTool = null;
    
    static {
   
        //在该类被ClassLoader加载时就初始化一个SerialTool对象
        if (serialTool == null) {
   
            serialTool = new SerialTool();
        }
    }
    
    //私有化SerialTool类的构造方法，不允许其他类生成SerialTool对象
    private SerialTool() {
   }    
    
    /**
     * 获取提供服务的SerialTool对象
     * @return serialTool
     */
    public static SerialTool getSerialTool() {
   
        if (serialTool == null) {
   
            serialTool = new SerialTool();
        }
        return serialTool;
    }


    /**
     * 查找所有可用端口
     * @return 可用端口名称列表
     */
    public static final ArrayList<String> findPort() {
   

        //获得当前所有可用串口
        Enumeration<CommPortIdentifier> portList = CommPortIdentifier.getPortIdentifiers();    
        
        ArrayList<String> portNameList = new ArrayList<>();

        //将可用串口名添加到List并返回该List
        while (portList.hasMoreElements()) {
   
            String portName = portList.nextElement().getName();
            portNameList.add(portName);
        }

        return portNameList;

    }
    
    /**
     * 打开串口
     * @param portName 端口名称
     * @param baudrate 波特率
     * @return 串口对象
     * @throws SerialPortParameterFailure 设置串口参数失败
     * @throws NotASerialPort 端口指向设备不是串口类型
     * @throws NoSuchPort 没有该端口对应的串口设备
     * @throws PortInUse 端口已被占用
     */
    public static final SerialPort openPort(String portName, int baudrate) throws SerialPortParameterFailure, NotASerialPort, NoSuchPort, PortInUse {
   

        try {
   

            //通过端口名识别端口
            CommPortIdentifier portIdentifier = CommPortIdentifier.getPortIdentifier(portName);

            //打开端口，并给端口名字和一个timeout（打开操作的超时时间）
            CommPort commPort = portIdentifier.open(portName, 2000);

            //判断是不是串口
            if (commPort instanceof SerialPort) {
   
                
                SerialPort serialPort = (SerialPort) commPort;
                
                try {
                           
                    //设置一下串口的波特率等参数
                    serialPort.setSerialPortParams(baudrate, SerialPort.DATABITS_8, SerialPort.STOPBITS_1, SerialPort.PARITY_NONE);                              
                } catch (UnsupportedCommOperationException e) {
     
                    throw new SerialPortParameterFailure();
                }
                
                //System.out.println("Open " + portName + " sucessfully !");
                return serialPort;
            
            }        
            else {
   
                //不是串口
                throw new NotASerialPort();
            }
        } catch (NoSuchPortException e1) {
   
          throw new NoSuchPort();
        } catch (PortInUseException e2) {
   
            throw new PortInUse();
        }
    }
    
    /**
     * 关闭串口
     * @param serialport 待关闭的串口对象
     */
    public static void closePort(SerialPort serialPort) {
   
        if (serialPort != null) {
   
            serialPort.close();
            serialPort = null;
        }
    }
    
    /**
     * 往串口发送数据
     * @param serialPort 串口对象
     * @param order    待发送数据
     * @throws SendDataToSerialPortFailure 向串口发送数据失败
     * @throws SerialPortOutputStreamCloseFailure 关闭串口对象的输出流出错
     */
    public static void sendToPort(SerialPort serialPort, byte[] order) throws SendDataToSerialPortFailure, SerialPortOutputStreamCloseFailure {
   

        OutputStream out = null;
        
        try {
   
            
            out = serialPort.getOutputStream();
            out.write(order);
            out.flush();
            
        } catch (IOException e) {
   
            throw new SendDataToSerialPortFailure();
        } finally {
   
            try {
   
                if (out != null) {
   
                    out.close();
                    out = null;
                }                
            } catch (IOException e) {
   
                throw new SerialPortOutputStreamCloseFailure();
            }
        }
        
    }
    
    /**
     * 从串口读取数据
     * @param serialPort 当前已建立连接的SerialPort对象
     * @return 读取到的数据
     * @throws ReadDataFromSerialPortFailure 从串口读取数据时出错
     * @throws SerialPortInputStreamCloseFailure 关闭串口对象输入流出错
     */
    public static byte[] readFromPort(SerialPort serialPort) throws ReadDataFromSerialPortFailure, SerialPortInputStreamCloseFailure {
   

        InputStream in = null;
        byte[] bytes = null;

        try {
   
            
            in = serialPort.getInputStream();
            int bufflenth = in.available();        //获取buffer里的数据长度
            
            while (bufflenth != 0) {
                                
                bytes = new byte[bufflenth];    //初始化byte数组为buffer中数据的长度
                in.read(bytes);
                bufflenth = in.available();
            } 
        } catch (IOException e) {
   
            throw new ReadDataFromSerialPortFailure();
        } finally {
   
            try {
   
                if (in != null) {
   
                    in.close();
                    in = null;
                }
            } catch(IOException e) {
   
                throw new SerialPortInputStreamCloseFailure();
            }

        }

        return bytes;

    }
    
    /**
     * 添加监听器
     * @param port     串口对象
     * @param listener 串口监听器
     * @throws TooManyListeners 监听类对象过多
     */
    public static void addListener(SerialPort port, SerialPortEventListener listener) throws TooManyListeners {
   

        try {
   
            
            //给串口添加监听器
            port.addEventListener(listener);
            //设置当有数据到达时唤醒监听接收线程
            port.notifyOnDataAvailable(true);
          //设置当通信中断时唤醒中断线程
            port.notifyOnBreakInterrupt(true);

        } catch (TooManyListenersException e) {
   
            throw new TooManyListeners();
        }
    }
    
    
}

注：该类方法中 throw 的 Exception 都是我自定义的 Exception，之所以这么做是为了方便在主程序中进行相应处理，下面贴其中一个Exception出来给大家做下说明：
（注意我所有自定义的 Exception 都放在 serialException 包里）

package serialException;

public class SerialPortParameterFailure extends Exception {
   
    /**
     * 
     */
    private static final long serialVersionUID = 1L;

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