如何使用 .NET / C# 进行可靠的串行端口编程？

StackOverflow https://stackoverflow.com/questions/441559

  •  22-07-2019
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题

我正在编写一个 Windows 服务，用于与串行磁条阅读器和继电器板（访问控制系统）进行通信。

在另一个程序通过打开与我的服务相同的串行端口“中断”进程后，我遇到了代码停止工作（我收到 IOExceptions）的问题。

部分代码如下：

public partial class Service : ServiceBase
{
    Thread threadDoorOpener;
    public Service()
    {
        threadDoorOpener = new Thread(DoorOpener);
    }
    public void DoorOpener()
    {
        while (true)
        {
            SerialPort serialPort = new SerialPort();
            Thread.Sleep(1000);
            string[] ports = SerialPort.GetPortNames();
            serialPort.PortName = "COM1";
            serialPort.BaudRate = 9600;
            serialPort.DataBits = 8;
            serialPort.StopBits = StopBits.One;
            serialPort.Parity = Parity.None;
            if (serialPort.IsOpen) serialPort.Close();
            serialPort.Open();
            serialPort.DtrEnable = true;
            Thread.Sleep(1000);
            serialPort.Close();
        }
    }
    public void DoStart()
    {
        threadDoorOpener.Start();
    }
    public void DoStop()
    {
        threadDoorOpener.Abort();
    }
    protected override void OnStart(string[] args)
    {
        DoStart();
    }
    protected override void OnStop()
    {
        DoStop();
    }
}

我的示例程序成功启动了工作线程，并且 DTR 的打开/关闭和提升导致我的磁条阅读器开机（等待 1 秒）、关闭（等待 1 秒）等。

如果我启动超级终端并连接到同一 COM 端口，超级终端会告诉我该端口当前正在使用中。如果我反复按Enter in Hyperterminal，以尝试重新打开端口，它将在重试后成功。

这会导致我的工作线程中出现 IOException，这是预期的。但是，即使我关闭超级终端，我的工作线程中仍然会遇到相同的 IOException。唯一的解决方法实际上是重新启动计算机。

其他程序（不使用 .NET 库进行端口访问）此时似乎可以正常工作。

关于造成这种情况的原因有什么想法吗？

有帮助吗？

解决方案

@thomask

是，超级终端事实上确实使fAbortOnError在SetCommState的DCB，这解释了对于大多数由的SerialPort对象抛出的IOExceptions的。有些PC /手持设备也有对错误标志的中止默认开启的UART - 所以它的当务之急是串口的初始化程序中清除（微软忽视了这样做）。我写了一篇长文最近在更详细地说明这一点（见这个如果你有兴趣）。

其他提示

您不能关闭别人连接到一个端口，下面的代码将永远不会工作：

if (serialPort.IsOpen) serialPort.Close();

由于你的对象没有打开的端口，你无法将其关闭。

另外，应关闭并出现异常后，即使配置串口

try
{
   //do serial port stuff
}
finally
{
   if(serialPort != null)
   {
      if(serialPort.IsOpen)
      {
         serialPort.Close();
      }
      serialPort.Dispose();
   }
}

如果你想要的过程中要中断，那么你应该检查端口是开放的，然后后退一段，然后再试一次，类似。

while(serialPort.IsOpen)
{
   Thread.Sleep(200);
}

您是否尝试过离开港口在你的应用程序中打开，刚开启/关闭DtrEnable，然后关闭端口当你的应用程序关闭？即：

using (SerialPort serialPort = new SerialPort("COM1", 9600))
{
    serialPort.Open();
    while (true)
    {
        Thread.Sleep(1000);
        serialPort.DtrEnable = true;
        Thread.Sleep(1000);
        serialPort.DtrEnable = false;
    }
    serialPort.Close();
}

我不熟悉的DTR语义，所以我不知道这是否会工作。

如何做可靠的异步通讯科

不要使用屏蔽方法中，内部辅助类有一些细微的错误。

使用APM与会话状态类，它们的实例管理的缓冲和缓冲在调用共享光标，并且在一个EndRead包装try...catch一个回调实现。在正常操作中，最后一件事try块应该做的是建立下一个重叠I / O回调函数调用BeginRead()。

当事情出差错，catch应该异步调用的委托，以重新启动方法。回调实现应该在catch块后立即退出，以便重新启动逻辑可以摧毁当前会话（会话状态几乎可以肯定是腐败），并创建一个新的会话。重启方法必须的不的进行会话状态类实现的，因为这会阻止其破坏并重新创建会话。

当所述的SerialPort对象被关闭（这会发生在应用程序退出）很可能有一个挂起的I / O操作。如果是这样，关闭一个串口将触发回调，并在这些条件下EndRead会抛出异常是从一般的通讯科shitfit没有什么区别。你应该在你的会话状态设置一个标志，禁止在catch块的重新启动行为。这将从自然关机停止干涉你的重启方法。

此架构可根据不可靠不放不料的SerialPort对象。

在重启方法管理串行端口对象的闭合和重新打开。当你调用Close()对象SerialPort，呼吁Thread.Sleep(5)给它一个机会，放手。这可能是别的东西抢了口，所以要准备好应对这个而重新打开它。

我想我已经得出了超级终端玩得不好的结论。我已经运行了以下测试：

  1. 以“控制台模式”启动我的服务，它开始打开/关闭设备（我可以通过它的 LED 来判断）。

  2. 启动超级终端并连接到端口。该设备停留在（高端提高DTR）我的服务为事件日志上写的，它无法打开端口

  3. 停止超级终端，我使用任务管理器验证它已正确关闭

  4. 设备保持关闭状态（超级终端已降低 DTR），我的应用程序继续写入事件日志，表示无法打开端口。

  5. 我启动第三个应用程序（我需要与之共存的应用程序），并告诉它连接到端口。我就是这样做的。这里没有错误。

  6. 我停止上述应用程序。

  7. 瞧，我的服务再次启动，端口成功打开，并且 LED 亮起/熄灭。

我试图改变工作线程这样，用完全相同的结果。一旦超级终端一次成功地“捕获端口”（而我的线程处于休眠状态），我的服务将无法再次打开端口。

public void DoorOpener()
{
    while (true)
    {
        SerialPort serialPort = new SerialPort();
        Thread.Sleep(1000);
        serialPort.PortName = "COM1";
        serialPort.BaudRate = 9600;
        serialPort.DataBits = 8;
        serialPort.StopBits = StopBits.One;
        serialPort.Parity = Parity.None;
        try
        {
            serialPort.Open();
        }
        catch
        {
        }
        if (serialPort.IsOpen)
        {
            serialPort.DtrEnable = true;
            Thread.Sleep(1000);
            serialPort.Close();
        }
        serialPort.Dispose();
    }
}

此代码似乎正常工作。我测试过它在我的本地计算机上的一个控制台应用程序，使用Procomm加打开/关闭端口，并计划不断滴答作响。

    using (SerialPort port = new SerialPort("COM1", 9600))
    {
        while (true)
        {
            Thread.Sleep(1000);
            try
            {
                Console.Write("Open...");
                port.Open();
                port.DtrEnable = true;
                Thread.Sleep(1000);
                port.Close();
                Console.WriteLine("Close");
            }
            catch
            {
                Console.WriteLine("Error opening serial port");
            }
            finally
            {
                if (port.IsOpen)
                    port.Close();
            }
        }
    }

这回答了长期被评论...

我相信，当你的程序在Thread.sleep代码（1000）和您打开超级终端连接，超级终端接管串口控制。当你的程序，然后醒来并试图打开串行端口，则抛出IOException。

重新设计您的方法并尝试处理的端口以不同的方式开口。

编辑： 关于你必须重新启动计算机时，你的程序失败...

这可能是因为你的程序isn't真的关闭了，打开任务管理器，看看是否能找到您的节目服务。请确保在退出应用程序之前，停止所有的线程。

有一个很好的理由让从“拥有”端口的服务？看看内置的UPS服务 - 一旦你告诉它有连接到，比方说，COM1的UPS，你可以亲吻该端口告别。我建议你也这样做，除非有共享端口较强的可操作性的要求。

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