一.概述
在Visual Studio 6.0中编写串口通讯程序,一般都使用Microsoft Communication Control(简称MSComm)的通讯控件,只要通 过对此控件的属性和事件进行相应编程操作,就可以轻松地实现串口通讯。但在Microsoft.Net技术广泛应用的今天,Visual Studio.Net没有将此控件加入控件库,所以人们采用了许多方法在Visual Studio.Net来编写串口通讯程序:第一种方法是通过采用Visual Studio 6.0中原来的MSComm控件这是最简单的,最方便的方法,但需要注册;第二种方法是采用微软在.NET推出了一个串口控件,基于.NET的P/Invoke调用方法实现;第三种方法是自己用API写串口通信,虽然难度高,但可以方便实现自己想要的各种功能。
现在微软推出了最新版本的Visual Studio 2005开发工具,可以不再采用第三方控件的方法来设计串口通讯程序。NET Framework 2.0 类库包含了SerialPort 类,方便地实现了所需要串口通讯的多种功能,为了使MSComm编程方法快速转换到以SerialPort类为核心的串口通讯的设计方法,本文着重讨论了Visual Studio 6.0的MSComm控件和SerialPort 类设计方法的异同点。
二.SerialPort常用属性、方法和事件 1.命名空间
System.IO.Ports命名空间包含了控制串口重要的SerialPort类,该类提供了同步 I/O 和事件驱动的 I/O、对管脚和中断状态的访问以及对串行驱动程序属性的访问,所以在程序代码起始位置需加入Using System.IO.Ports。 2.串口的通讯参数
串口通讯最常用的参数就是通讯端口号及通讯格式(波特率、数据位、停止位和校验位),在MSComm中相关的属性是CommPort和Settings。SerialPort类与MSComm有一些区别: a.通讯端口号
[PortName]属性获取或设置通信端口,包括但不限于所有可用的 COM 端口,请注意该属性返回类型为String,不是Mscomm.CommPort的short类型。通常情况下,PortName正常返回的值为COM1、COM2……,SerialPort类最大支持的端口数突破了CommPort控件中CommPort属性不能超过16的限止,大大方便了用户串口设备的配置。 b. 通讯格式
SerialPort类对分别用[BaudRate]、[Parity]、[DataBits]、[StopBits]属性设置通讯格式中的波特率、数据位、停止位和校验位,其中[Parity]和[StopBits]分别是枚举类型Parity、StopBits,Parity类型中枚举了Odd(奇)、Even(偶)、Mark、None、Space,Parity枚举了None、One、OnePointFive、Two。
SerialPort类提供了七个重载的构造函数,既可以对已经实例化的SerialPort对象设置上述相关属性的值,也可以使用指定的端口名称、波特率和奇偶校验位数据位和停止位直接初始化 SerialPort 类的新实例。 3.串口的打开和关闭
SerialPort类没有采用MSComm.PortOpen=True/False设置属性值打开关闭串口,相应的是调用类的Open()和Close()方法。
4. 数据的发送和读取
Serial类调用重载的Write和WriteLine方法发送数据,其中
WriteLine可发送字符串并在字符串末尾加入换行符,读取串口缓冲区的方法有许多,其中除了ReadExisting和ReadTo,其余的方法都是同步调用,线程被阻塞直到缓冲区有相应的数据或大于ReadTimeOut属性设定的时间值后,引发ReadExisting异常。
5.DataReceived事件
该事件类似于MSComm控件中的OnComm事件,DataReceived事件在接收到了[ReceivedBytesThreshold]设置的字符个数或接收到了文件结束字符并将其放入了输入缓冲区时被触发。其中[ReceivedBytesThreshold]相当于
MSComm控件的[Rthreshold]属性,该事件的用法与MsComm控件的OnComm事件在CommEvent为comEvSend和comEvEof时是一致的。
三.SerialPort的使用
对于熟悉MSComm控件的程序设计者,SerialPort类是相当容易上手的。在进行串口通讯时,一般的流程是设置通讯端口号及波特率、数据位、停止位和校验位,再打开端口连接,发送数据,接收数据,最后关闭端口连接这样几个步骤。
数据接收的设计方法在这里比较重要,采用轮询的方法比较浪费时间,在Visual Basic中的延时方法中一般会调用API并用DOEvents方法来处理,但程序不易控制,建议采用DataReceived事件触发的方法,合理的设置ReceivedBytesThreshold的值,若接收的是定长的数据,则将
ReceivedBytesThreshold设为接收数据的长度,若接收数据的结尾是固定的字符或字符串则可采用ReadTo的方法或在DataReceived事件中判断接收的字符是否满足条件。
SerialPort类读取数据的许多方法是同步阻塞调用,尽量避免在主线程中调用,可以使用异步处理或线程间处理调用这些读取数据的方法。 由于DataReceived事件在辅线程被引发,当收到完整的一条数据,返回主线程处理或在窗体上显示时,请注意跨线程的处理,C#可采用控件异步委托的方法Control.BeginInvoke及同步委托的方法Invoke。
四.结束语
在.NET平台下熟练使用SerialPort 类,可以很好地开发出串口通讯类程序,对于过去使用MSComm控件设计了一些通讯程序,也可以将MSComm控件替换为SerialPort类,当然为了避免对以前的项目做大的改动,可以使用
SerialPort类设计一些与MSComm控件具有相同接口的类,在今后工业控制中,SerialPort类将广泛地应用于串口通讯程序的设计中,发挥着与MSComm控件一样的作用
C#与松下FP∑可编程控制器的通信
作者:广西崇左市交警支队 彭朝威
摘要
本文介绍了通过引进ActiveX控件MSComm,利用C#语言编程,实现上位机与松下FPG-C24R2 PLC的通信,并给出了工程实例。该方法简单可靠、便于移植、实用性强,在工业控制中有着广泛的用途。 关键词:C# 串口通信 实时监控 ActiveX 控件
Abstract:A method of serial communication between Host-computer and NAIS FPG-C24R2 PLC via introducing ActiveX component MSComm by C# programming has introduced in this paper,and also presents practical
project.This method is simple、reliable and easy to transplant,and its has high application value.
Key words: C# serial communication real-time monitoring ActiveX component 一、前言
C#语言是.NET技术的核心开发语言,是一种简单、现代、面向对象和类型安全的编程语言,它实现了快速应用程序开发、跨平台部署,能够访问平台固有的资源,支持COM和.NET技术,具有C++语言的强大功能、Java语言的跨平台特性和Delphi语言的方便快捷等众多的优秀品质。FP∑是日本松下电工株式会社生产的小型可编程序控制器,它有许多规格,具有体积小、重量轻、功能齐全、编程简单、价格便宜等优点,在工业控制中应用十分广泛。 本文在Windows xp下用Visual Studio .NET 2003编制一个简单的通信程序,探讨使用MSComm控件对FPG-C24R2 PLC进行串行通信的实现方法。 二、ActiveX控件的引入
你必须有Mscomm.srg, Mscomm32.ocx,Mscomm32.dep文件在你的Windows的System目录下(注意WinNT下是System32),而且它必须正确的注册。你可以装VB6.0来获得,安装VB.6.0后,MSComm控件就自动在你的计算机上注册了,这比手工注册控件省事多了,Visual.Studio.NET2003在项目工程中(Solution)插入MSComm控件的具体步骤:新建程序后,点击Tools(工具)-->Add/Remove Toolbox items(添加/移除工具箱项)就打开了Customize Toolbox(自定义工具箱)对话框,再选择COM Components(COM组件)项,并在出现控件中就可以找到Microsoft Communications Control,version 6.0,选上该
项,再点击\,就会在Toolbox控件工具箱中看到MSComm控件的电话图标了,将它拖到窗体(Form)就可以了。 三、通信协议
FP∑系列PLC通信系统的基本协议是松下电工的专用通信协议-MEWTOCOL;PLC与计算机的通信协议是MEWTOCOL-COM。该协议采用异步通信方式,其波特率有300bps、600bps、1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps、38400bps、57600bps、115200bps等多种可选,且报文长度可变可固定。该方式通信协议如下:
图1和图2分别为上位机发送的上位机链接命令帧读DM区数据的命令格式和由PLC返回的应答帧格式。当PLC接收到从上位机发来的ASCII码命令时自动返回ASCII码应答。
其中,%为起始符,标记每一帧报文的开始,CR为结束符,标记每一帧报文的结束,BCC为两字节的帧校验码FCS,它是从开始符\到正文结束的所有字符的ASCII码按位异或的结果,HL为PLC的站地址,为两位16进制数,如00则表示第一台PLC。#、$标注该帧报文为何种类型,上位机的命令帧由不固定的字节数组成,针对不同的识别码有不同的帧长度。但基本格式大体一致。
四、编程实现
启动Visual.Studio.NET2003,便可进入Visual C#.NET窗口环境,建立Windows应用程序,建立项目名称(complc),生成项目窗体(comForm)。在窗体上添加通信按钮button1、退出按钮button2,并在工具箱Windows窗体控件栏选中Microsoft Communications Control,version 6.0控件,如图3。
代码如下:
using System;
using System.Text; using System.Drawing;
using System.Collections; using System.ComponentModel; using System.Windows.Forms; using System.Data; namespace complc { ///
/// Form1 的摘要说明。 ///
public class comForm : System.Windows.Forms.Form { private AxMSCommLib.AxMSComm axMSComm1; private System.Windows.Forms.TextBox textBox1; private System.Windows.Forms.TextBox textBox2; private System.Windows.Forms.Button button1; private System.Windows.Forms.Button button2; private System.Windows.Forms.Label label1;
private System.Windows.Forms.Label label2;
///