C# Windows多串口绑定

描述

有时工作测试中遇到要一拖多去进行串口通讯，例如多串口同时进行烧录，多串口对设备进行控制，指令发送等，平时我用的串口工具都是人为的一对一手动操作，用电脑同时一对多操作串口通讯我还真没用过，但是想到平时工作使用的场景蛮多的，感觉还是很有必要研究下，对工作生产还是很有效率的

首先做之前我们必须先了解下串口，主要了解串口在电脑重启后，COM口会不会变，插多个串口后COM口会不会变。了解这些是因为我们要依靠COM去绑定依赖关系，COM数据获取简单方便。经检验，串口插上后，更换USB插槽， COM口会跟着变；其他串口插上后不会改变之前插上去的串口的COM口，并重启后COM不会改变。所以我们绑定串口后就不要再插拔串口了，有可能会引起COM改变

效果图

目标

我们要做的主要实现一下功能

1. 监听USB设备插拔，有USB设备插拔时，更新COM口列表

2. 绑定的串口可以保存为配置文件，下次启动根据配置文件直接加载配置并绑定

3. 可以对目标设备绑定多个串口，可以删除绑定的COM口，绑定后COM列表将已绑定的信息移除

4. 可以观察到哪些绑定的串口是可用的，哪些是断开的

代码逻辑

为了方便知道哪根线接的哪个串口，合理的连接到对应的设备上，我增加了USB设备监听功能，当串口插上时，未绑定列表就会新增一条COM信息，我就知道该串口的COM名称了，然后再做绑定，这样也不容易出错

// 在生命周期loaded的时候初始化监听器
// 这里的代码适用与WPF，如果你是Winform，请查看我写的USB监听的博文
private void OnLayoutLoaded(object sender, RoutedEventArgs e)
{
	HwndSource hwndSource = PresentationSource.FromVisual(this) as HwndSource;
	if (null != hwndSource)
		hwndSource.AddHook(new HwndSourceHook(DevieceChanged));
}

private IntPtr DevieceChanged(IntPtr hwnd, int msg, IntPtr wParam, IntPtr lParam, ref bool handled)
{
	if (msg == WM_DEVICECHANGE)
	{
		switch (wParam.ToInt32())
		{
			case DBT_DEVICEARRIVAL:
				Console.WriteLine("串口连接成功！");
				break;
			case DBT_DEVICEREMOVECOMPLETE:
				Console.WriteLine("串口断开！");
				break;
		}
		if(wParam.ToInt32() == DBT_DEVICEARRIVAL || wParam.ToInt32() == DBT_DEVICEREMOVECOMPLETE)
		{
			// 这里用线程主要事因为，有时一个串口设备有2个COM口，在线程里面等待两个口都连接
			// 上后，再刷新界面，只用刷新一次
			Thread thread = new Thread(new ThreadStart(OnDiveceChanged));
			thread.Start();
		}
	}
	return IntPtr.Zero;
}

private bool isUpdataComsList = false;
private object lockObj = new object();
private void OnDiveceChanged()
{
	lock (lockObj)
	{
		if (isUpdataComsList) return;
		isUpdataComsList = true;
	}
	Thread.Sleep(1000);
	m_SyncContext.Post(UpdataComsList, null);
}

设备绑定：如果单设备的话，我们只需要将COM口和设备对应即可，用键值对的方式存储，例如----->DUT1：COM3，DUT2：COM8。等你需要连接串口时， 你根据自己的编号取对应的COM口即可，比如自己的编号为“DUT2”，那我们就连接COM8的串口即可

对于一个设备时需要连接多个串口， 而且需要控制多个设备时，我引入了Tag的概念，比如说功能1的Tag为CMS1，功能2的Tag为CMS2，在保存数据的形式还是键值对的方式，不过值变成了一个对象，对象里保存了COM口信息和TAG信息。例如DUT1：[{Serial：COM3，Tag：CMS1}，{Serial：COM5，Tag：CMS2}]，当某一个设备在使用某一项功能时，只要知道保存的TAG，就可以获取到配置的串口

我保存的串口是以XML形式保存的，可以根据自己喜欢的方式进行选择

解析保存的配置文件略

public static  void SaveSerialsBindInfo(Dictionary<string,List<SerialsBindInfo>> infos)
{
	CheckSaveConfigFilesPath();
	XmlDocument xmlDoc = new XmlDocument();
	XmlElement root = xmlDoc.CreateElement("SerialsConfig");
	xmlDoc.AppendChild(root);
	XmlElement DutBindInfoElement;
	foreach (KeyValuePair<string, List<SerialsBindInfo>> kv in infos){
		if (kv.Value.Count == 0) continue;
		DutBindInfoElement = xmlDoc.CreateElement("DutBindInfo");
		DutBindInfoElement.SetAttribute("DutNum" , kv.Key);
		XmlElement SerialNameElement;
		XmlElement RemarkElement;
		foreach (SerialsBindInfo serialInfo in kv.Value)
		{
			if (serialInfo.SerialName.Trim().Length == 0 && serialInfo.Remark.Trim().Length == 0) continue;
			XmlElement BindInfoItemElement = xmlDoc.CreateElement("InfoItem");
			SerialNameElement = xmlDoc.CreateElement("SerialName");
			SerialNameElement.InnerText = serialInfo.SerialName;
			RemarkElement = xmlDoc.CreateElement("Remark");
			RemarkElement.InnerText = serialInfo.Remark;
			BindInfoItemElement.AppendChild(SerialNameElement);
			BindInfoItemElement.AppendChild(RemarkElement);
			DutBindInfoElement.AppendChild(BindInfoItemElement);
		}
		root.AppendChild(DutBindInfoElement);
	}
	xmlDoc.Save(FilePathConfig.SerialsBindConfigPath);
}

COM口绑定后，需要将已绑定的串口从待绑定的列表中删除，不然串口多了比较乱，分不清哪一个是哪一个，列表只显示待绑定的

如果解除绑定后，也需要将解除的COM添加到待绑定列表里面

如果从COM1切换到COM2，这里面既有添加，也有删除，为了方便和满足上面的3种需求，我就先将所有COM获取，再将已经绑定的数据从所有COM中移除，就只剩未绑定的了

private void SerialsSelectionChanged(object sender, SelectionChangedEventArgs e)
{
	ComboBox comboBox = (ComboBox)sender;
	Label SelectItem = (Label)comboBox.SelectedItem;
	if (SelectItem == null) return;
	string content = (string)SelectItem.Content;
	if (ContentNone.Equals(content))
		comboBox.Items.Clear();
	else
		unBindSerials.Remove(content);
	DockPanel itemLayout = (DockPanel)comboBox.Parent;
	// 先刷新刚刚选中的COM口的UI
	UpdataBindData(itemLayout);
	// 再过滤未绑定的数据
	FilterUnbindComs();
	// 刷新未绑定列表的UI
	UpdateComsList();
}

private void FilterUnbindComs()
{
	// 清除历史数据
	unBindSerials.Clear();
	// 遍历所有的COM，包含绑定和未绑定的所有COM口
	foreach (string ComName in allComsList)
	{
		bool isContains = false;
		// 遍历查找是否该COM口已经绑定
		foreach (List<SerialsBindInfo> ComsInfos in bindData.Values)
		{
			foreach (SerialsBindInfo info in ComsInfos)
			{
				if (ComName.Equals(info.SerialName))
				{
					isContains = true;
					break;
				}
			}
		}
		// 如果没绑定，则添加进未绑定列表
		if(!isContains) unBindSerials.Add(ComName);
	}
}

现在绑定和保存都可以了，但是有时候设备会出异常，我们首先要看看串口设备是不是正常的，串口都没接好，肯定没办法正常工作

检测的办法就是获取当前所有串口（当前所有可用串口），对比绑定数据，看看绑定的串口是否在当前可用串口列表中，如果没有在串口列表，则用红色的图标标记，便于工程人员检修时方便观察检修

//默认Image是显示的，当判断到符合条件时，将其隐藏
if (serialsBindInfo == null || serialsBindInfo.SerialName == null || serialsBindInfo.SerialName.Trim().Length == 0 || allComsList.Contains(serialsBindInfo.SerialName))
	EnableImage.Visibility = Visibility.Hidden;

小结

串口绑定其实很简单的，只要是思想：如何一对多。上面逻辑可以帮助大家将多路串口连接，并可以多机控制

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