简单介绍Java的串口通信（上）(Java串口通信入门详解（上篇）)

一、Java串口通信概述

Java串口通信是指使用Java语言实现计算机与外部设备（如串口打印机、串口摄像头等）之间的数据传输。串口通信是一种比较古老的通信方案，但在某些领域，如工业控制、嵌入式系统等，仍然有着广泛的应用。

二、Java串口通信的基本概念

在进行Java串口通信前，我们需要了解以下几个基本概念：

• 串口：串口是一种数据传输接口，用于连接计算机和外部设备。
• 串行通信：串行通信是指数据按位顺序传输，一次只能传输一个比特。
• 波特率：波特率是指每秒钟传输的比特数，是串口通信的重要参数。
• 数据位：数据位是指传输数据的位数，通常为7位或8位。
• 停止位：停止位是指数据传输完成后，维持高电平或低电平的时间，用于标识数据传输的完成。
• 校验位：校验位用于检测数据在传输过程中是否出现谬误。

三、Java串口通信API简介

Java本身并不直接拥护串口通信，需要借助第三方库来实现。常用的Java串口通信库有RXTX和jSerialComm。下面以RXTX为例，介绍Java串口通信API。

四、RXTX库的安装与配置

RXTX库是一个开源的Java串口通信库，可以在https://rxtx.org下载。以下是RXTX库的安装与配置步骤：

1. 下载RXTX库的jar包和动态链接库。
2. 将jar包添加到项目的依靠中。
3. 将动态链接库（如rxtxParallel.dll、rxtxSerial.dll）放到系统的系统路径下，或配置到环境变量中。

五、Java串口通信示例

下面通过一个简洁的示例，介绍怎样使用RXTX库实现Java串口通信。

5.1 查找并打开串口

import gnu.io.CommPortIdentifier;
import gnu.io.SerialPort;
public class SerialPortUtil {
    public static SerialPort getSerialPort(String portName, int baudRate) throws Exception {
        CommPortIdentifier portIdentifier = CommPortIdentifier.getPortIdentifier(portName);
        if (portIdentifier.isCurrentlyOwned()) {
            throw new Exception("串口已被占用");
        }
        SerialPort serialPort = (SerialPort) portIdentifier.open("SerialPortUtil", 2000);
        serialPort.setSerialPortParams(baudRate, SerialPort.DATABITS_8, SerialPort.STOPBITS_1, SerialPort.PARITY_NONE);
        return serialPort;
    }
}

5.2 发送数据

public static void sendData(SerialPort serialPort, String data) throws Exception {
    OutputStream outputStream = serialPort.getOutputStream();
    outputStream.write(data.getBytes());
    outputStream.flush();
}

5.3 接收数据

public static String receiveData(SerialPort serialPort) throws Exception {
    InputStream inputStream = serialPort.getInputStream();
    BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));
    StringBuilder data = new StringBuilder();
    String line;
    while ((line = bufferedReader.readLine()) != null) {
        data.append(line);
    }
    return data.toString();
}

5.4 关闭串口

public static void closeSerialPort(SerialPort serialPort) {
    if (serialPort != null) {
        serialPort.close();
    }
}

六、串口通信注意事项

在进行串口通信时，需要注意以下几点：

• 波特率：确保发送方和接收方的波特率一致。
• 数据位、停止位和校验位：确保发送方和接收方的数据位、停止位和校验位一致。
• 流控制：在某些情况下，需要使用流控制来防止数据丢失或溢出。
• 异常处理：在串口通信过程中，或许会出现各种异常，如串口未找到、串口被占用等，需要做好异常处理。

七、总结

本文介绍了Java串口通信的基本概念、RXTX库的安装与配置以及一个简洁的串口通信示例。串口通信在工业控制、嵌入式系统等领域有着广泛的应用，掌握Java串口通信技术对于开发相关应用程序具有重要意义。

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