Windows下利用Javax.comm實現對串口的讀寫

Windows下利用Javax.comm實現對串口的讀寫

Javax.comm簡介
    Javax.comm是Sun公司提供的，用於開發平台獨立的通訊應用程式的擴充API。（ps：這裡javax的x很準確地表明了它是一個擴充包，而不是核心包（core package），但由於曆史原因，javax下的並不都是擴充包，比如swing包已經是Java核心架構的一部分了，不過為了與Java1.1編碼相容，仍使用javax.swing。）javax.comm可以訪問RS232介面（串口）及有限制地訪問IEEE-1284（並口）。

下載
    需要到其官方首頁http://java.sun.com/products/javacomm/下載這個API，目前的最新版本是3.0。不過可惜的是，Sun目前沒有推出此API在Windows平台下的3.0版本，首頁上列出的三個版本，分別是運行在x86和Sparc結構下的Solaris系統，以及x86下的Linux系統。要下載Windows版本只能去尋找較老的版本了。我所找到的2個網址是http://llk.media.mit.edu/projects/cricket/software/javaSerial.zip（兩個檔案夾裡面有所需的3個檔案），http://mdubuc.freeshell.org/Jolt/javacomm20-win32.zip和（完整的2.0版本，還有examples）。

安裝
    這裡的所謂安裝就是把三個重要的檔案放到指定的目錄下。
    將下載的檔案解壓縮後，在/javacomm20-win32/commapi目錄下有必需的三個檔案comm.jar，javax.comm. properties和win32comm.dll。將檔案comm.jar拷貝到%JAVA_HOME%/jre/lib/ext;檔案javax.comm. properties拷貝到%JAVA_HOME%/jre/lib; 檔案win32comm.dll拷貝到%JAVA_HOME%/bin。注意%JAVA_HOME%是jdk的路徑，而非jre。

API
在javax.comm下有13個類和介面，分別是

4個介面
CommDriver 可負載裝置（the loadable device）驅動程式介面的一部分
CommPortOwnershipListener 傳遞各種通訊連接埠的所有權事件
ParallelPortEventListener 傳遞並行連接埠事件
SerialPortEventListener 傳遞序列埠事件

6個類
CommPort 通訊連接埠
CommPortIdentifier通訊連接埠管理
ParallelPort 並行通訊連接埠
ParallelPortEvent 並行連接埠事件
SerialPort RS-232串列通訊連接埠
SerialPortEvent 序列埠事件

3個異常類
NoSuchPortException 當驅動程式不能找到指定連接埠時拋出
PortInUseException 當碰到指定連接埠正在使用中時拋出
UnsupportedCommOperationException 驅動程式不允許指定操作時拋出

執行個體
    同API一起下載的還有一個examples檔案，裡面有6個程式。首先看最簡單的讀、寫程式。

讀串口的常式
import java.io.*;
import java.util.*;
import javax.comm.*;

public class SimpleRead implements Runnable, SerialPortEventListener {

    static CommPortIdentifier portId;
    static Enumeration portList;//枚舉類

    InputStream inputStream;
    SerialPort serialPort;
    Thread readThread;

    public static void main(String[] args) {

        portList = CommPortIdentifier.getPortIdentifiers();/*不帶參數的getPortIdentifiers方法獲得一個枚舉對象，該對象又包含了系統中管理每個連接埠的CommPortIdentifier對象。注意這裡的連接埠不僅僅是指串口，也包括並口。這個方法還可以帶參數。getPortIdentifiers(CommPort)獲得與已經被應用程式開啟的連接埠相對應的CommPortIdentifier對象。getPortIdentifier(String portName)擷取指定連接埠名（比如“COM1”）的CommPortIdentifier對象。*/

        while (portList.hasMoreElements()) {
            portId = (CommPortIdentifier) portList.nextElement();
            if (portId.getPortType() == CommPortIdentifier.PORT_SERIAL)/*getPortType方法返回連接埠類型*/ {
                // if (portId.getName().equals("COM1"))/* 找Windows下的第一個串口*/ {
                if (portId.getName().equals("/dev/term/a"))/*找Unix-like系統下的第一個串口*/ {
                    SimpleRead reader = new SimpleRead();
                }
            }
        }
    }

    public SimpleRead() {
        try {
            serialPort = (SerialPort) portId.open("SimpleReadApp", 2000);/* open方法開啟通訊連接埠，獲得一個CommPort對象。它使程式獨佔連接埠。如果連接埠正被其他應用程式佔用，將使用CommPortOwnershipListener事件機制，傳遞一個PORT_OWNERSHIP_REQUESTED事件。每個連接埠都關聯一個InputStream 何一個OutputStream。如果連接埠是用open方法開啟的，那麼任何的getInputStream都將返回相同的資料流對象，除非有close被調用。有兩個參數，第一個為應用程式名稱；第二個參數是在連接埠開啟時阻塞等待的毫秒數。*/
        } catch (PortInUseException e) {}
        try {
            inputStream = serialPort.getInputStream();/*擷取連接埠的輸入資料流對象*/
        } catch (IOException e) {}
    try {
            serialPort.addEventListener(this);/*註冊一個SerialPortEventListener事件來監聽串口事件*/
    } catch (TooManyListenersException e) {}

        serialPort.notifyOnDataAvailable(true);/*資料可用*/

        try {
            serialPort.setSerialPortParams(9600,
                SerialPort.DATABITS_8,
                SerialPort.STOPBITS_1,
                SerialPort.PARITY_NONE);/*設定串口初始化參數，依次是傳輸速率，資料位元，停止位和校正*/
        } catch (UnsupportedCommOperationException e) {}

        readThread = new Thread(this);
        readThread.start();
    }

    public void run() {
        try {
            Thread.sleep(20000);
        } catch (InterruptedException e) {}
    }

//串口事件
    public void serialEvent(SerialPortEvent event) {

        switch(event.getEventType()) {
        case SerialPortEvent.BI:/*Break interrupt,通訊中斷*/
        case SerialPortEvent.OE:/*Overrun error，溢位錯誤*/
        case SerialPortEvent.FE:/*Framing error，傳幀錯誤*/
        case SerialPortEvent.PE:/*Parity error，校正錯誤*/
        case SerialPortEvent.CD:/*Carrier detect，偵測載波*/
        case SerialPortEvent.CTS:/*Clear to send，清除發送*/
        case SerialPortEvent.DSR:/*Data set ready，資料裝置就緒*/
        case SerialPortEvent.RI:/*Ring indicator，響鈴指示*/
        case SerialPortEvent.OUTPUT_BUFFER_EMPTY:/*Output buffer is empty，輸出緩衝區清空*/
            break;

        case SerialPortEvent.DATA_AVAILABLE:/*Data available at the serial port，連接埠有可用資料。讀到緩衝數組，輸出到終端*/
            byte[] readBuffer = new byte[20];

            try {
                while (inputStream.available() > 0) {
                    int numBytes = inputStream.read(readBuffer);
                }
                System.out.print(new String(readBuffer));
            } catch (IOException e) {}
            break;
        }
    }
}
(PS:不推薦Thread的這種用法，詳見《Core Java VolumeII》)

寫串口的常式
    把字串"Hello, world!/n"寫到系統的第一個串口

import java.io.*;
import java.util.*;
import javax.comm.*;

public class SimpleWrite {
    static Enumeration portList;
    static CommPortIdentifier portId;
    static String messageString = "Hello, world!/n";
    static SerialPort serialPort;
    static OutputStream outputStream;

    public static void main(String[] args) {
        portList = CommPortIdentifier.getPortIdentifiers();

        while (portList.hasMoreElements()) {
            portId = (CommPortIdentifier) portList.nextElement();
            if (portId.getPortType() == CommPortIdentifier.PORT_SERIAL) {
                // if (portId.getName().equals("COM1")) {
                if (portId.getName().equals("/dev/term/a")) {
                    try {
                        serialPort = (SerialPort)
                            portId.open("SimpleWriteApp", 2000);
                    } catch (PortInUseException e) {}
                    try {
                        outputStream = serialPort.getOutputStream();
                    } catch (IOException e) {}
                    try {
                        serialPort.setSerialPortParams(9600,
                            SerialPort.DATABITS_8,
                            SerialPort.STOPBITS_1,
                            SerialPort.PARITY_NONE);
                    } catch (UnsupportedCommOperationException e) {}
                    try {
                        outputStream.write(messageString.getBytes());
                    } catch (IOException e) {}
                }
            }
        }
    }
}

    上面兩個常式都經過了簡化，在開啟連接埠，並且傳輸結束後沒有關閉資料流和串口。在常式中我們看到CommPortIdentifier提供了開啟通訊連接埠的方法open，但卻沒有相應關閉連接埠的方法，關閉連接埠需要調用javax.comm.CommPort類的close()。CommPort是這個包中的一個進階抽象，它定義了連接埠可作的各種事情：擷取I/O資料流對象，控制緩衝區大小，調整輸入的處理。