大家好，我是痞子衡，是正經(jīng)搞技術(shù)的痞子。今天痞子衡給大家介紹的是串口調(diào)試工具pzh-py-com誕生之串口功能實(shí)現(xiàn)。

串口調(diào)試助手是最核心的當(dāng)然是串口數(shù)據(jù)收發(fā)與顯示的功能，pzh-py-com借助的是pySerial庫(kù)實(shí)現(xiàn)串口收發(fā)功能，今天痞子衡為大家介紹pySerial是如何在pzh-py-com發(fā)揮功能的。

一、pySerial簡(jiǎn)介

pySerial是一套基于python實(shí)現(xiàn)serial port訪(fǎng)問(wèn)的庫(kù)，該庫(kù)的設(shè)計(jì)者為Chris Liechti，該庫(kù)從2001年開(kāi)始推出，一直持續(xù)更新至今，pzh-py-com使用的是pySerial 3.4。　　pySerial的使用非常簡(jiǎn)單，可在其官網(wǎng)瀏覽一遍其提供的API：https://pythonhosted.org/pyserial/pyserial_api.html，下面痞子衡整理了比較常用的API如下：

class Serial(SerialBase):
    # 初始化串口參數(shù)
    def __init__(self, *args, **kwargs):
    # 打開(kāi)串口
    def open(self):
    # 關(guān)閉串口
    def close(self):
    # 獲取串口打開(kāi)狀態(tài)
    def isOpen(self):
    # 設(shè)置input_buffer/output_buffer大小
    def set_buffer_size(self, rx_size=4096, tx_size=None):

    # 獲取input_buffer（接收緩沖區(qū)）里的byte數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)
    def inWaiting(self):
    # 從串口讀取size個(gè)byte數(shù)據(jù)
    def read(self, size=1):
    # 清空input_buffer
    def reset_input_buffer(self):

    # 向串口寫(xiě)入data里所有數(shù)據(jù)
    def write(self, data):
    # 等待直到output_buffer里的數(shù)據(jù)全部發(fā)送出去
    def flush(self):
    # 清空output_buffer
    def reset_output_buffer(self):

pySerial常用參數(shù)整理如下，需要特別強(qiáng)調(diào)的是任何運(yùn)行時(shí)刻對(duì)如下參數(shù)進(jìn)行修改，均是直接應(yīng)用生效的，不需要重新調(diào)用open()和close()去激活，因?yàn)閰?shù)的修改在pySerial內(nèi)部是通過(guò)與參數(shù)同名的方法實(shí)現(xiàn)的，而這些方法均調(diào)用了Serial里的一個(gè)叫_reconfigure_port()的方法實(shí)現(xiàn)的。

二、JaysPyCOM串口功能實(shí)現(xiàn)

串口功能代碼實(shí)現(xiàn)主要分為三大部分：配置功能實(shí)現(xiàn)、接收功能實(shí)現(xiàn)、發(fā)送功能實(shí)現(xiàn)。在實(shí)現(xiàn)這些功能之前首先需要import兩個(gè)module，分別是serial、threading，serial就是pySerial庫(kù)；threading是python自帶線(xiàn)程庫(kù)，其具體作用下面代碼里會(huì)介紹。　　除此以外還定義兩個(gè)全局變量，s_serialPort和s_recvInterval，s_serialPort是串口設(shè)備object實(shí)例，s_recvInterval是線(xiàn)程間隔時(shí)間。

import serial
import threading

s_serialPort = serial.Serial()
s_recvInterval = 0.5

2.1串口配置功能

串口配置里主要就是實(shí)現(xiàn)GUI界面上"Open"按鈕的回調(diào)函數(shù)，即openClosePort()，軟件剛打開(kāi)時(shí)所有可用Port默認(rèn)是Close狀態(tài)，如果用戶(hù)選定了配置參數(shù)（串口號(hào)、波特率...），并點(diǎn)擊了"Open"按鈕，此時(shí)便會(huì)觸發(fā)openClosePort()的執(zhí)行，在openClosePort()里我們需要配置s_serialPort的參數(shù)并打開(kāi)指定的串口設(shè)備。

class mainWin(win.com_win):

    def setPort ( self ):
        s_serialPort.port = self.m_textCtrl_comPort.GetLineText(0)
    def setBaudrate ( self ):
        index = self.m_choice_baudrate.GetSelection()
        s_serialPort.baudrate = int(self.m_choice_baudrate.GetString(index))
    def setDatabits ( self ):
        # ...
    def setStopbits ( self ):
        # ...
    def setParitybits ( self ):
        # ...

    def openClosePort( self, event ):
        if s_serialPort.isOpen():
            s_serialPort.close()
            self.m_button_openClose.SetLabel('Open')
        else:
            # 獲取GUI配置面板里的輸入值賦給s_serialPort
            self.setPort()
            self.setBaudrate()
            self.setDatabits()
            self.setStopbits()
            self.setParitybits()
            # 打開(kāi)s_serialPort指定的串口設(shè)備
            s_serialPort.open()
            self.m_button_openClose.SetLabel('Close')
            s_serialPort.reset_input_buffer()
            s_serialPort.reset_output_buffer()
            # 開(kāi)啟串口接收線(xiàn)程（每0.5秒定時(shí)執(zhí)行一次）
            threading.Timer(s_recvInterval, self.recvData).start()

上述代碼里需要特別講一下的是串口接收線(xiàn)程，我們知道串口設(shè)備s_serialPort一旦打開(kāi)之后，只要該串口設(shè)備的RXD信號(hào)線(xiàn)上有數(shù)據(jù)傳輸，pySerial底層會(huì)自動(dòng)將其存入s_serialPort對(duì)應(yīng)的input_buffer里，但并不會(huì)主動(dòng)通知我們。那我們?cè)趺粗纈nput_buffer里有沒(méi)有數(shù)據(jù)？此時(shí)就需要我們開(kāi)啟一個(gè)定時(shí)執(zhí)行的線(xiàn)程，線(xiàn)程里會(huì)去查看input_buffer里是否有數(shù)據(jù)，如果有數(shù)據(jù)便顯示出來(lái)，因此在串口設(shè)備打開(kāi)的同時(shí)我們需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)串口接收線(xiàn)程recvData()。

2.2串口接收功能

串口接收功能其實(shí)在串口配置里已經(jīng)提到了，主要就是串口接收線(xiàn)程recvData()的實(shí)現(xiàn)，recvData()實(shí)現(xiàn)很簡(jiǎn)單，只有一個(gè)注意點(diǎn)，那就是threading.Timer()的用法，這是個(gè)軟件定時(shí)器，它只能超時(shí)觸發(fā)一次任務(wù)的執(zhí)行，如果想讓任務(wù)循環(huán)觸發(fā)，那么需要在任務(wù)本身里添加threading.Timer()的調(diào)用。

  def clearRecvDisplay( self, event ):
        self.m_textCtrl_recv.Clear()

    def setRecvFormat( self, event ):
        event.Skip()

    def recvData( self ):
        if s_serialPort.isOpen():
            # 獲取input_buffer里的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)
            num = s_serialPort.inWaiting()
            if num != 0:
                # 獲取input_buffer里的數(shù)據(jù)并顯示在GUI界面的接收顯示框里
                data = s_serialPort.read(num)
                self.m_textCtrl_recv.write(data)
            # 這一句是線(xiàn)程能夠定時(shí)執(zhí)行的關(guān)鍵
            threading.Timer(s_recvInterval, self.recvData).start()

2.3串口發(fā)送功能

串口發(fā)送功能相比串口接收功能就簡(jiǎn)單多了，串口發(fā)送主要就是實(shí)現(xiàn)GUI界面上"Send"按鈕的回調(diào)函數(shù)，即sendData()，代碼實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單，不予贅述。

def clearSendDisplay( self, event ):
        self.m_textCtrl_send.Clear()

    def setSendFormat( self, event ):
        event.Skip()

    def sendData( self, event ):
        if s_serialPort.isOpen():
            # 獲取發(fā)送輸入框里的數(shù)據(jù)并通過(guò)串口發(fā)送出去
            lines = self.m_textCtrl_send.GetNumberOfLines()
            for i in range(0, lines):
                data = self.m_textCtrl_send.GetLineText(i)
                s_serialPort.write(str(data))
        else:
            self.m_textCtrl_send.Clear()
            self.m_textCtrl_send.write('Port is not open')

目前串口收發(fā)與顯示實(shí)現(xiàn)均是基于字符方式，即發(fā)送輸入框、接收顯示框里僅支持ASCII碼字符串，關(guān)于Char/Hex顯示轉(zhuǎn)換的功能（setRecvFormat()/setSendFormat()）并未加上，后續(xù)優(yōu)化里會(huì)進(jìn)一步做。

至此，串口調(diào)試工具pzh-py-com誕生之串口功能實(shí)現(xiàn)痞子衡便介紹完畢了，掌聲在哪里~~~