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誕生之串口功能實現(xiàn)。

串口調(diào)試助手是最核心的當然是串口數(shù)據(jù)收發(fā)與顯示的功能，pzh-py-com借助的是pySerial庫實現(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簡介

pySerial是一套基于python實現(xiàn)serial port訪問的庫，該庫的設(shè)計者為Chris Liechti，該庫從2001年開始推出，一直持續(xù)更新至今，pzh-py-com使用的是pySerial 3.4?！　ySerial的使用非常簡單，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):
    # 打開串口
    def open(self):
    # 關(guān)閉串口
    def close(self):
    # 獲取串口打開狀態(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)個數(shù)
    def inWaiting(self):
    # 從串口讀取size個byte數(shù)據(jù)
    def read(self, size=1):
    # 清空input_buffer
    def reset_input_buffer(self):

    # 向串口寫入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，需要特別強調(diào)的是任何運行時刻對如下參數(shù)進行修改，均是直接應(yīng)用生效的，不需要重新調(diào)用open()和close()去激活，因為參數(shù)的修改在pySerial內(nèi)部是通過與參數(shù)同名的方法實現(xiàn)的，而這些方法均調(diào)用了Serial里的一個叫_reconfigure_port()的方法實現(xiàn)的。

二、JaysPyCOM串口功能實現(xiàn)

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

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現(xiàn)GUI界面上"Open"按鈕的回調(diào)函數(shù)，即openClosePort()，軟件剛打開時所有可用Port默認是Close狀態(tài)，如果用戶選定了配置參數(shù)（串口號、波特率...），并點擊了"Open"按鈕，此時便會觸發(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()
            # 開啟串口接收線程（每0.5秒定時執(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程，我們知道串口設(shè)備s_serialPort一旦打開之后，只要該串口設(shè)備的RXD信號線上有數(shù)據(jù)傳輸，pySerial底層會自動將其存入s_serialPort對應(yīng)的input_buffer里，但并不會主動通知我們。那我們怎么知道input_buffer里有沒有數(shù)據(jù)？此時就需要我們開啟一個定時執(zhí)行的線程，線程里會去查看input_buffer里是否有數(shù)據(jù)，如果有數(shù)據(jù)便顯示出來，因此在串口設(shè)備打開的同時我們需要創(chuàng)建一個串口接收線程recvData()。

2.2串口接收功能

串口接收功能其實在串口配置里已經(jīng)提到了，主要就是串口接收線程recvData()的實現(xiàn)，recvData()實現(xiàn)很簡單，只有一個注意點，那就是threading.Timer()的用法，這是個軟件定時器，它只能超時觸發(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)
            # 這一句是線程能夠定時執(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單多了，串口發(fā)送主要就是實現(xiàn)GUI界面上"Send"按鈕的回調(diào)函數(shù)，即sendData()，代碼實現(xiàn)比較簡單，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)化里會進一步做。

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