java读取硬件串口——数据断行问题

如题，因为项目上的需要，让我使用Java读取硬件外设的串口数据并进行处理。之前也有C语言的基础，使用过串口读写程序，觉得挺简单的，，没放在心上。毕竟串口这也算是各种语言里面最基础的应用了吧，大的使用步骤都差不多。结果，出现的各种问题真是让我欲仙欲死啊。现在把问题的解决方法写一下。

先说一下项目上的要求吧。我们这个项目需要高精度的GPS（全球定位系统）的定位数据和时间，需要最少5HZ的数据发送频率。也就是说串口最少每200ms发送一次数据，数据的格式请参阅GPS模块编程之NMEA0183协议。

首先，在解决问题的过程中，参考了一些前辈的经验，感谢前辈们的贡献！

本文主要讲解遇到的串口读取数据异常的问题，关于串口的一般讲解和一般方法请参考下面几位前辈的博客：

  1. Java串口编程：串口数据的发送与监听读取
  2. Java串口通信详解
  3. java基于RXTXcomm.jar的串口通信

一、Java读取串口的方式

目前比较常见的针对Java的串口包有3个来源：一是1998年SUN发布的串口通信API：comm2.0.jar（Windows环境下）和comm3.0.jar（Linux/Solaris环境下）；二是IBM的串口通信API；三是一些开源的API。

SUN公司发布的官方串口包已经停止更新，而且目前只支持32位操作系统。所以只能使用rxtx开发包。

我的开发环境是：

  • windows7-64bit
  • java version '1.8.0_151';
  • mfz-rxtx-2.2-20081207-win-x64.zip

注意：

  1. Windows_64bit可以使用32bit的JDK，但是32位系统不能使用64位JDK。  最好就是操作系统、JDK、JAR包的位数全都保持一致。
  2. rxtx下载注意所下载的jar包的位数，不同位数的jar包不能使用。
  3. 环境配置请参考几位前辈的博客。

二、遇到问题（读取数据）

根据前面配置好Java串口环境，把jar包和dll放到指定位置后，读取数据时出现异常。关键代码：

  1. //串口事件
  2. public void serialEvent(SerialPortEvent event) {
  3. switch(event.getEventType()) {
  4. case SerialPortEvent.BI:/*Break interrupt,通讯中断*/
  5. break;
  6. case SerialPortEvent.OE:/*Overrun error，溢位错误*/
  7. case SerialPortEvent.FE:/*Framing error，传帧错误*/
  8. case SerialPortEvent.PE:/*Parity error，校验错误*/
  9. case SerialPortEvent.CD:/*Carrier detect，载波检测*/
  10. case SerialPortEvent.CTS:/*Clear to send，清除发送*/
  11. case SerialPortEvent.DSR:/*Data set ready，数据设备就绪*/
  12. case SerialPortEvent.RI:/*Ring indicator，响铃指示*/
  13. case SerialPortEvent.OUTPUT_BUFFER_EMPTY:/*Output buffer is empty，输出缓冲区清空*/
  14. break;
  15. case SerialPortEvent.DATA_AVAILABLE:/*Data available at the serial port，端口有可用数据。读到缓冲数组，输出到终端*/
  16. byte[] readBuffer = new byte[1024];
  17. System.out.println('数据响应：----------------------->>');
  18. try {
  19. while (inputStream.available() > 0) {
  20. int numBytes = inputStream.read(readBuffer);
  21. }
  22. System.out.println(new String(readBuffer));
  23. } catch (IOException e) {}
  24. break;
  25. }
  26. }

异常如下：

本来应该是一整条的数据莫名奇妙的分段了，而且还没有规律。于是开始了我的折腾之旅：

首先，检查硬件，排除；usb转串口驱动，没毛病；程序检查，没错；官方demo，还是断行;于是丢脸的给硬件提供商说，你们的硬件有问题；人家说用串口助手调试了没有问题，发过来的串口助手调试确实没有问题。结果争执半天，人家直接发过来一个新的，然而并没有问题。so，所有的问题都排除了，只能重写程序了。

最后，经过N多次试验，N多论坛吸收经验，发现果然是程序问题。

解决程序：在serialEvent()最开始插入一条语句

  1. try {
  2. Thread.sleep(50);
  3. } catch (InterruptedException ex) {
  4. Logger.getLogger(Test4.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);
  5. }

是串口读取程序在监听到数据到来以后，等待50ms在读取数据，这时候就没有数据断行的存在了。

三、分析

经过查询API得知，

available()方法返回的是不受阻碍的字节数，也可以理解成已经读取到内存中的字节数，当外设的发送速度太慢时，串口事件响应程序一次能从输入流之中读取到的字节数是不固定的，造成了读取到的数据断成了几行影响了接下来的数据处理。

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