C#实现串口数据接收：创建UI和事件处理

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简介：串口通信是IT行业中的重要数据传输方式，尤其在嵌入式系统和硬件开发中。本文专注于以C#语言为例，详细指导如何创建一个接收串口数据的用户界面（form），包括串口操作基础、配置串口参数、实现数据接收事件处理、打开和关闭串口，以及UI设计和错误处理等方面。通过实现这些步骤，你可以创建一个能够实时展示从红外线设备接收到数据的串口数据接收form。 接收串口数据

1. 串口通信基础知识

1.1 串口通信概念

串口通信，也称为串行通信，是一种常见的数据传输方式，其特点是数据位逐个顺序传输。与并行通信相比，串行通信只需要少量的线路就可以实现数据传输，降低了硬件复杂度。

1.2 串口通信的硬件组成

串口通信通常需要三个基本信号线：接收（RX），发送（TX），和地（GND）。简单的串口设备可能只需要这三根线即可进行数据传输。

1.3 串口通信协议

串口通信遵循特定的协议标准，如RS-232、RS-422、RS-485等。不同的标准定义了不同的电气特性和连接方式，例如RS-232标准为数据传输提供了±15V的电压范围。

了解串口通信的硬件组成和协议标准是理解其工作原理的基础。在接下来的章节中，我们将深入探讨在C#环境下如何通过SerialPort类实现串口通信。

2. C#中的SerialPort类使用

2.1 SerialPort类概述

2.1.1 类的主要功能和应用场景

C#中的SerialPort类是.NET Framework提供的用于串口通信的类。其主要功能包括打开和关闭串口、配置串口参数、发送和接收数据等。SerialPort类的设计是面向对象的，封装了串口通信的底层细节，让开发者可以通过简单的接口操作串口。

SerialPort类的应用场景非常广泛，包括但不限于嵌入式设备控制、工业自动化、数据采集、机器人通信等领域。由于SerialPort类提供了同步和异步两种数据读写方式，因此在需要长时间保持与设备通信的场景中非常适用。

2.1.2 如何在C#项目中引入SerialPort类

要在C#项目中引入SerialPort类，首先需要确保你的项目引用了System.IO.Ports命名空间。这可以通过在项目中添加对应的引用或在代码文件顶部添加using指令来实现。示例代码如下： 

using System.IO.Ports;
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添加此引用之后，就可以在项目中使用SerialPort类了。它不需要额外的安装包或者特殊的配置，使得开发串口通信程序变得非常简单和快捷。

2.2 创建SerialPort对象和初始化

2.2.1 SerialPort对象的创建过程

创建SerialPort对象是一个简单的过程，通常只需要指定串口号即可。例如，如果我们要连接到COM3端口，可以这样创建SerialPort对象： 

SerialPort serialPort = new SerialPort("COM3");
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如果需要指定其他的串口参数，可以在创建SerialPort对象之后进行设置。SerialPort类允许你配置包括波特率、奇偶校验、数据位、停止位等在内的多个参数，使得该对象能够与特定的串口设备进行通信。

2.2.2 串口参数的基本配置方法

串口参数的配置对于确保数据正确传输至关重要。以下是一个配置串口参数的示例代码： 

  1.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="1">
class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">serialPort.BaudRate = 9600; // 设置波特率为9600
  • class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="2"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">serialPort.Parity = Parity.None; // 不使用奇偶校验位
  • class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="3"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">serialPort.DataBits = 8; // 数据位为8位
  • class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="4"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">serialPort.StopBits = StopBits.One; // 设置为1个停止位
  • class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="5"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">serialPort.Handshake = Handshake.None; // 不使用硬件流控制
    • class="hljs-button signin active" data-title="登录复制" data-report-click="{"spm":"1001.2101.3001.4334"}" onclick="hljs.signin(event)">

    以上代码段中，我们设置了串口的四个基本参数：波特率、奇偶校验位、数据位和停止位。这些参数必须与串口设备相匹配，否则可能导致通信失败。

    2.3 数据发送与接收

    2.3.1 发送数据的方法和实例

    数据发送的方法非常直接。首先需要确保串口已经打开，然后使用Write或WriteLine方法发送数据。以下是使用Write方法发送字符串的示例： 

    1.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="1"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">if (serialPort.IsOpen)
    2.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="2"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">{
    3.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="3"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    serialPort.WriteLine("Hello, Serial Port!");
    4.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="4"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">}
     class="hljs-button signin active" data-title="登录复制" data-report-click="{"spm":"1001.2101.3001.4334"}" onclick="hljs.signin(event)">

    在实际的应用程序中，你可能需要发送不同类型的数据，如字节流或特定格式的字符串。SerialPort类提供了相应的重载方法来处理这些情况。

    2.3.2 接收数据的监听和处理

    接收数据通常需要使用事件驱动的方式，比如使用DataReceived事件来监听接收到的数据。当串口接收缓冲区中有数据时，该事件会被触发。下面是如何绑定DataReceived事件的示例： 

    1.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="1"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">serialPort.DataReceived += new SerialDataReceivedEventHandler(SerialPort_DataReceived);
    2.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="2"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line"> 
    3.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="3"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">private static void SerialPort_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e)
    4.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="4"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">{
    5.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="5"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    SerialPort sp = (SerialPort)sender;
    6.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="6"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    string indata = sp.ReadExisting();
    7.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="7"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    // 处理接收到的数据
    8.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="8"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">}
     class="hljs-button signin active" data-title="登录复制" data-report-click="{"spm":"1001.2101.3001.4334"}" onclick="hljs.signin(event)">

    在此代码中，我们绑定了DataReceived事件，并创建了一个事件处理方法SerialPort_DataReceived来读取并处理接收到的数据。ReadExisting方法是一个方便的方法，它可以读取串口缓冲区中的所有可用数据。

    注意，上述代码中的ReadExisting方法是异步的，它不会阻塞调用线程。在进行串口通信编程时，异步操作通常是首选，因为它不会影响用户界面的响应性。在后面的章节中，我们将深入探讨如何在多线程环境中处理串口数据接收，以及如何保证线程安全。

    3. 串口参数配置方法

    串口通信是通过串行端口将数据一位一位地顺序传输，虽然现代计算机几乎都以并行方式处理数据，但串行通信因其成本低廉、实现简单仍然广泛应用于嵌入式系统、数据采集、工业控制等领域。参数配置得当是确保通信可靠性的关键，本章将深入探讨串口参数的配置方法，以C#语言和SerialPort类为实例，将从基础到高级参数配置，为开发者提供全面的参考。

    3.1 波特率、数据位、停止位和校验

    串口通信中的波特率、数据位、停止位和校验位是基本通信参数，它们共同决定了数据传输的格式和方式。

    3.1.1 参数的定义及其在通信中的作用

    3.1.2 如何设置正确的串口参数

    在C#中，可以通过SerialPort类的属性来配置串口参数。以下是一个示例代码，展示了如何设置串口的基本参数： 

    1.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="1"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">using System.IO.Ports;
    2.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="2"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line"> 
    3.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="3"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">class SerialPortConfig
    4.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="4"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">{
    5.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="5"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    public void SetupSerialPort(string portName, int baudRate, Parity parity, int dataBits, StopBits stopBits)
    6.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="6"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    {
    7.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="7"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        SerialPort serialPort = new SerialPort(portName, baudRate, parity, dataBits, stopBits);
    8.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="8"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line"> 
    9.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="9"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        // 设置波特率
    10.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="10"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        serialPort.BaudRate = baudRate;
    11.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="11"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line"> 
    12.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="12"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        // 设置奇偶校验位
    13.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="13"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        serialPort.Parity = parity;
    14.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="14"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line"> 
    15.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="15"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        // 设置数据位数
    16.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="16"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        serialPort.DataBits = dataBits;
    17.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="17"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line"> 
    18.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="18"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        // 设置停止位数
    19.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="19"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        serialPort.StopBits = stopBits;
    20.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="20"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line"> 
    21.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="21"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        // 其他高级设置...
    22.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="22"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line"> 
    23.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="23"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        // 打开串口
    24.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="24"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        serialPort.Open();
    25.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="25"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    }
    26.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="26"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">}
    27.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="27"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line"> 
    28.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="28"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">// 使用示例
    29.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="29"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">SerialPortConfig config = new SerialPortConfig();
    30.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="30"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">config.SetupSerialPort("COM1", 9600, Parity.None, 8, StopBits.One);
     class="hide-preCode-box"> class="hljs-button signin active" data-title="登录复制" data-report-click="{"spm":"1001.2101.3001.4334"}" onclick="hljs.signin(event)">

    在这段代码中，我们首先创建了一个SerialPort对象，并通过构造函数指定了端口名称、波特率、奇偶校验位、数据位数和停止位数。之后，我们通过相应的属性对这些参数进行了细化设置。这样的设置方式确保了串口通信的准确性，同时代码的扩展性很好，可以根据需要轻松地更改参数设置。

    3.2 流控制的配置

    流控制主要用于管理发送和接收数据的速率，避免缓冲区溢出或数据丢失。

    3.2.1 流控制类型及其适用场景

    硬件流控制适用于数据量大、对实时性要求高的场景，而软件流控制适用于硬件资源有限的场合。在实际应用中，根据设备和需求选择合适的流控制方式至关重要。

    3.2.2 实现流控制的方法和步骤

    在C#中，SerialPort类提供了设置流控制的属性。以下是一个配置硬件流控制的示例代码： 

    1.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="1"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">// 创建SerialPort对象
    2.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="2"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">SerialPort serialPort = new SerialPort("COM1", 9600);
    3.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="3"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line"> 
    4.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="4"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">// 启用硬件流控制
    5.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="5"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">serialPort.Handshake = Handshake.RequestToSend;
    6.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="6"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line"> 
    7.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="7"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">// 打开串口
    8.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="8"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">serialPort.Open();
     class="hljs-button signin active" data-title="登录复制" data-report-click="{"spm":"1001.2101.3001.4334"}" onclick="hljs.signin(event)">

    通过设置Handshake属性为RequestToSend，启用硬件流控制。如果需要使用软件流控制，则可以设置Handshake属性为XOnXOff。在启用流控制时，需要确保通信双方都支持并配置了相同的流控制类型，否则通信将无法正常进行。

    3.3 高级串口设置

    高级串口设置提供更多的通信控制选项，可以应对更复杂的通信需求。

    3.3.1 突发模式和时间戳功能

    3.3.2 硬件和软件流控的高级配置

    在C#中，除了前面提到的基础流控制之外，还可以配置读写超时、缓冲区大小等高级参数。 

    1.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="1"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">// 创建SerialPort对象
    2.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="2"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">SerialPort serialPort = new SerialPort("COM1", 9600);
    3.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="3"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line"> 
    4.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="4"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">// 配置读写超时（以毫秒为单位）
    5.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="5"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">serialPort.ReadTimeout = 2000;
    6.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="6"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">serialPort.WriteTimeout = 500;
    7.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="7"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line"> 
    8.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="8"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">// 配置接收缓冲区和发送缓冲区大小
    9.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="9"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">serialPort.BaseStream.WriteBufferSize = 1024;
    10.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="10"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">serialPort.BaseStream.ReadBufferSize = 1024;
    11.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="11"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line"> 
    12.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="12"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">// 打开串口
    13.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="13"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">serialPort.Open();
     class="hljs-button signin active" data-title="登录复制" data-report-click="{"spm":"1001.2101.3001.4334"}" onclick="hljs.signin(event)">

    在这段代码中，我们对SerialPort对象的ReadTimeout和WriteTimeout属性进行了设置，分别控制了读写操作的超时时间。同时，我们还通过设置BaseStream对象的ReadBufferSize和WriteBufferSize属性来调整缓冲区大小。合理地设置这些参数可以有效避免因缓冲区溢出导致的数据丢失问题。

    通过以上章节的讲解，我们对串口参数配置的各个方面有了深刻的理解，掌握了如何在C#中通过SerialPort类进行详细的串口参数设置，这将为后续章节中更加深入的串口通信应用打下坚实的基础。

    4. DataReceived事件处理方法

    4.1 DataReceived事件简介

    4.1.1 事件的触发条件和作用

    DataReceived事件是SerialPort类中一个非常重要的异步事件，它在串口接收到数据时被触发。这个事件提供了非阻塞的方式来处理串口数据，允许程序在接收到数据时立即进行响应，而不需要轮询串口状态或使用阻塞方法等待数据。这对于实时性要求高的应用场景来说，是一种有效的数据处理策略。

    当串口接收缓冲区中的字节数达到或超过了SerialPort类的ReceivedBytesThreshold属性设定的值时，DataReceived事件便会被触发。该事件是处理串口数据接收的理想选择，因为这样可以显著提高应用程序的响应速度和效率。

    4.1.2 如何绑定DataReceived事件

    要使用DataReceived事件，首先需要在程序中创建一个SerialPort对象，并且将事件与一个事件处理程序关联起来。事件处理程序是当DataReceived事件触发时，系统会调用的方法。

    以下是一个简单的示例代码，展示了如何绑定DataReceived事件： 

    1.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="1"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">SerialPort sp = new SerialPort("COM3", 9600); // 创建SerialPort对象并设置波特率
    2.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="2"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line"> 
    3.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="3"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">// 绑定DataReceived事件
    4.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="4"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">sp.DataReceived += new SerialDataReceivedEventHandler(SerialPort_DataReceived);
    5.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="5"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line"> 
    6.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="6"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">// 打开串口
    7.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="7"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">sp.Open();
    8.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="8"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line"> 
    9.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="9"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">// DataReceived事件的处理程序
    10.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="10"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">private void SerialPort_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e)
    11.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="11"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">{
    12.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="12"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    SerialPort sp = (SerialPort)sender;
    13.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="13"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    int bytesToRead = sp.BytesToRead; // 获取缓冲区可读字节数
    14.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="14"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    byte[] buffer = new byte[bytesToRead]; // 创建缓冲区数组
    15.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="15"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    sp.Read(buffer, 0, bytesToRead); // 读取数据
    16.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="16"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    // 对buffer中的数据进行处理
    17.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="17"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">}
     class="hide-preCode-box"> class="hljs-button signin active" data-title="登录复制" data-report-click="{"spm":"1001.2101.3001.4334"}" onclick="hljs.signin(event)">

    在上述代码中，首先创建了一个SerialPort对象，并设置了串口的名称和波特率。然后通过添加事件处理程序 SerialPort_DataReceived 到DataReceived事件来响应数据接收。当数据到达时， SerialPort_DataReceived 方法会被调用，允许程序读取和处理接收到的数据。

    4.2 缓冲区读取策略

    4.2.1 缓冲区的概念和管理

    在串口通信中，接收缓冲区是串口硬件用来暂存接收到的数据的地方。当从串口接收到数据时，这些数据首先被存储在缓冲区中，等待程序读取。管理好缓冲区对有效接收和处理数据至关重要。

    缓冲区大小是在创建SerialPort对象时可以通过设置 ReadBufferSize 属性来定义。该值定义了接收缓冲区的大小，如果接收的数据超过了这个大小，可能会导致缓冲区溢出，从而丢失数据。因此，合理设置缓冲区大小是避免数据丢失的重要步骤。

    4.2.2 实现缓冲区数据读取的方法

    在DataReceived事件触发时，可以通过调用SerialPort对象的 Read 方法来读取缓冲区中的数据。在读取数据之前，可以使用 BytesToRead 属性来确定缓冲区中待读取的字节数量。

    下面是一个更加详细的代码示例，包括了如何读取数据和对数据进行简单处理： 

    1.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="1"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">private void SerialPort_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e)
    2.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="2"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">{
    3.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="3"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    SerialPort sp = (SerialPort)sender;
    4.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="4"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    int bytesToRead = sp.BytesToRead; // 获取缓冲区中待读取的字节数
    5.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="5"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line"> 
    6.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="6"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    // 如果缓冲区中有数据，则读取
    7.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="7"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    if (bytesToRead > 0)
    8.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="8"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    {
    9.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="9"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        byte[] buffer = new byte[bytesToRead]; // 创建足够大小的数组来存储数据
    10.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="10"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        int bytesRead = sp.Read(buffer, 0, bytesToRead); // 从串口读取数据
    11.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="11"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        // 这里可以添加代码对buffer中的bytesRead数量的数据进行处理
    12.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="12"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        // 比如显示在用户界面上，或者进一步解析处理等
    13.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="13"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    }
    14.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="14"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">}
     class="hljs-button signin active" data-title="登录复制" data-report-click="{"spm":"1001.2101.3001.4334"}" onclick="hljs.signin(event)">

    在上述代码段中，我们首先检查缓冲区中是否有数据。如果有，我们创建一个相应大小的数组，并使用 Read 方法从串口读取数据。 Read 方法返回的是实际读取的字节数，这个值可以用来在后续逻辑中处理读取到的数据。

    4.3 事件处理中的线程安全问题

    4.3.1 线程安全的重要性分析

    在.NET应用程序中，尤其是涉及用户界面的Windows Forms或WPF应用程序中，串口数据的接收和处理通常在后台线程中进行，而更新UI元素则需要在主线程中执行。这就导致了一个问题：如何在多个线程间安全地共享数据。

    线程安全是指在多线程环境下对共享资源访问时，确保数据的一致性和程序的稳定性。在串口通信处理中，如果不正确处理线程安全问题，可能会导致数据访问冲突、UI元素更新不同步，甚至程序崩溃。

    4.3.2 避免线程安全问题的策略和实践

    为了避免线程安全问题，可以采用多种策略，比如使用线程同步对象（如 lock 关键字）、使用 Invoke 方法来跨线程调用UI元素的方法，或者使用 BackgroundWorker 、 Task 等高级线程抽象。

    在处理DataReceived事件时，推荐使用 Invoke 方法，因为它可以将任何委托调用排队到UI线程，并且无需使用锁。这样可以简化代码，同时避免了多线程同步的问题。

    以下是如何使用 Invoke 方法确保线程安全的示例： 

    1.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="1"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">private void SerialPort_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e)
    2.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="2"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">{
    3.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="3"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    SerialPort sp = (SerialPort)sender;
    4.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="4"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line"> 
    5.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="5"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    // 调用Invoke来确保在UI线程中处理数据
    6.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="6"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    if (this.InvokeRequired)
    7.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="7"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    {
    8.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="8"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        this.Invoke(new EventHandler(SerialPort_DataReceived), new object[] { sender, e });
    9.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="9"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    }
    10.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="10"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    else
    11.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="11"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    {
    12.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="12"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        // 这里可以安全地处理数据
    13.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="13"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        int bytesToRead = sp.BytesToRead;
    14.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="14"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        if (bytesToRead > 0)
    15.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="15"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        {
    16.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="16"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">            byte[] buffer = new byte[bytesToRead];
    17.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="17"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">            sp.Read(buffer, 0, bytesToRead);
    18.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="18"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">            // 将数据显示在UI界面上
    19.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="19"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">            this诡异行文本框.Text = System.Text.Encoding.ASCII.GetString(buffer);
    20.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="20"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        }
    21.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="21"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    }
    22.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="22"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">}
     class="hide-preCode-box"> class="hljs-button signin active" data-title="登录复制" data-report-click="{"spm":"1001.2101.3001.4334"}" onclick="hljs.signin(event)">

    在这个示例中，我们首先检查 InvokeRequired 属性以确定是否需要跨线程操作。如果需要，我们使用 Invoke 方法将 SerialPort_DataReceived 事件处理程序的调用排队到UI线程。这样做可以保证UI元素的更新操作是在正确的线程中执行的，从而避免了线程安全问题。

    通过这种方式，我们不仅确保了在处理DataReceived事件时的安全性，还保证了应用程序界面的响应性和稳定性。

    5. 串口的打开和关闭操作

    在串口通信中，打开和关闭串口是两个基础而至关重要的操作。正确地打开和关闭串口可以确保数据传输的可靠性和程序的稳定性。本章节将详细介绍串口打开和关闭的方法、步骤以及异常处理策略。

    5.1 打开串口的方法和步骤

    打开串口是进行串口通信的第一步，需要按照一定的顺序和规则进行。本节将指导你如何正确打开串口。

    5.1.1 打开串口前的准备工作

    在打开串口之前，需要进行一系列的准备工作，这些准备工作包括：

    5.1.2 实现串口打开的代码和注意事项

    接下来是打开串口的实际操作。以下是一个用C#编写的示例代码，用于打开串口： 

    1.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="1"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">using System.IO.Ports; // 引入SerialPort类所在的命名空间
    2.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="2"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line"> 
    3.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="3"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">public void OpenSerialPort(string portName, int baudRate)
    4.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="4"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">{
    5.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="5"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    SerialPort mySerialPort = new SerialPort(portName);
    6.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="6"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line"> 
    7.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="7"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    try
    8.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="8"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    {
    9.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="9"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        // 配置串口参数
    10.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="10"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        mySerialPort.BaudRate = baudRate;
    11.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="11"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        mySerialPort.Parity = Parity.None;
    12.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="12"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        mySerialPort.StopBits = StopBits.One;
    13.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="13"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        mySerialPort.DataBits = 8;
    14.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="14"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        mySerialPort.Handshake = Handshake.None;
    15.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="15"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line"> 
    16.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="16"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        // 打开串口
    17.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="17"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        mySerialPort.Open();
    18.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="18"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    }
    19.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="19"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    catch (Exception ex)
    20.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="20"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    {
    21.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="21"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        // 处理异常，例如串口打开失败
    22.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="22"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        Console.WriteLine("Error opening serial port: " + ex.Message);
    23.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="23"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    }
    24.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="24"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">}
     class="hide-preCode-box"> class="hljs-button signin active" data-title="登录复制" data-report-click="{"spm":"1001.2101.3001.4334"}" onclick="hljs.signin(event)">

    注意事项：

    5.2 关闭串口的正确方式

    关闭串口是通信结束时必须执行的步骤。本节将解释关闭串口的时机和必要性，并提供相应的代码示例。

    5.2.1 关闭串口的时机和必要性

    串口应当在以下时机被关闭：

    5.2.2 实现串口关闭的代码和异常处理

    以下是一个关闭串口的示例代码： 

    1.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="1"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">public void CloseSerialPort(ref SerialPort mySerialPort)
    2.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="2"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">{
    3.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="3"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    if (mySerialPort != null && mySerialPort.IsOpen)
    4.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="4"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    {
    5.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="5"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        try
    6.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="6"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        {
    7.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="7"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">            // 关闭串口
    8.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="8"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">            mySerialPort.Close();
    9.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="9"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">            mySerialPort.Dispose();
    10.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="10"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        }
    11.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="11"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        catch (Exception ex)
    12.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="12"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        {
    13.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="13"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">            // 处理异常，例如串口关闭失败
    14.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="14"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">            Console.WriteLine("Error closing serial port: " + ex.Message);
    15.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="15"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        }
    16.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="16"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    }
    17.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="17"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">}
     class="hide-preCode-box"> class="hljs-button signin active" data-title="登录复制" data-report-click="{"spm":"1001.2101.3001.4334"}" onclick="hljs.signin(event)">

    注意事项：

    5.3 串口状态的监控和异常处理

    监控串口状态和处理可能出现的异常是串口通信过程中不可忽视的部分。本节将介绍如何监控串口状态，并提供异常处理的策略。

    5.3.1 实时监控串口状态的策略

    为了确保串口通信的稳定性，需要实时监控串口的连接状态。这通常可以通过监听 SerialPort 类的 Error 和 PinChanged 事件来实现。以下是监控串口状态的一个示例代码： 

    1.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="1"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">public void MonitorSerialPort(SerialPort mySerialPort)
    2.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="2"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">{
    3.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="3"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    if (mySerialPort != null)
    4.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="4"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    {
    5.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="5"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        mySerialPort.Error += new SerialErrorEventHandler(ErrorHandler);
    6.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="6"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        mySerialPort.PinChanged += new SerialPinChangedEventHandler(PinChangedHandler);
    7.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="7"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    }
    8.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="8"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">}
    9.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="9"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line"> 
    10.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="10"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">private void ErrorHandler(object sender, SerialErrorEventArgs e)
    11.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="11"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">{
    12.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="12"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    // 处理串口错误事件
    13.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="13"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    Console.WriteLine("Error in serial port communication: " + e.EventType.ToString());
    14.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="14"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">}
    15.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="15"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line"> 
    16.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="16"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">private void PinChangedHandler(object sender, SerialPinChangedEventArgs e)
    17.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="17"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">{
    18.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="18"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    // 处理串口引脚变化事件
    19.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="19"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    Console.WriteLine("Serial port pin change: " + e.EventType.ToString());
    20.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="20"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">}
     class="hide-preCode-box"> class="hljs-button signin active" data-title="登录复制" data-report-click="{"spm":"1001.2101.3001.4334"}" onclick="hljs.signin(event)">

    5.3.2 常见异常的处理方法和实例

    在串口通信过程中，可能会遇到各种异常。以下是一些常见异常及其处理方法的示例： 

    1.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="1"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">try
    2.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="2"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">{
    3.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="3"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    // 尝试进行串口操作
    4.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="4"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    mySerialPort.WriteLine("Test message");
    5.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="5"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">}
    6.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="6"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">catch (TimeoutException)
    7.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="7"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">{
    8.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="8"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    // 超时异常处理
    9.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="9"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    Console.WriteLine("Timeout occurred during serial port operation.");
    10.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="10"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">}
    11.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="11"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">catch (UnauthorizedAccessException)
    12.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="12"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">{
    13.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="13"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    // 权限异常处理
    14.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="14"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    Console.WriteLine("Access to serial port is unauthorized.");
    15.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="15"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">}
    16.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="16"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">catch (IOException)
    17.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="17"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">{
    18.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="18"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    // I/O异常处理
    19.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="19"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    Console.WriteLine("I/O error occurred on serial port.");
    20.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="20"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">}
     class="hide-preCode-box"> class="hljs-button signin active" data-title="登录复制" data-report-click="{"spm":"1001.2101.3001.4334"}" onclick="hljs.signin(event)">

    通过本章节的介绍，你应已掌握如何正确打开和关闭串口，以及如何监控串口状态并处理异常。这些都是构建稳定串口通信程序的基础。在后续章节中，我们将进一步探讨如何创建用户界面，并将用户交互与串口操作相结合。

    6. 用户界面创建步骤及异常处理

    6.1 用户界面的基本框架

    在开发一个串口通信应用程序时，用户界面（UI）是与用户交互的主要途径。设计良好的UI不仅可以提供直观的操作体验，还可以辅助用户快速理解程序的工作状态和通信结果。用户界面设计应该遵循以下目的和原则：

    创建用户界面的基本步骤包括：

    1. 规划布局 ：确定UI中所需组件的位置和功能，如按钮、文本框、状态指示灯等。
    2. 编写代码 ：使用C#语言结合WinForms或WPF框架编写代码，创建UI元素并设置其属性。
    3. 绑定事件 ：将UI组件与事件处理器绑定，实现对用户操作的响应。
    4. 添加逻辑处理 ：在事件处理器中加入必要的逻辑处理代码，例如发送接收数据、处理异常等。

    以下是一个简单的用户界面创建代码示例，展示如何使用C#和WinForms创建一个基本的串口通信界面： 

    1.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="1"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">using System;
    2.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="2"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">using System.Windows.Forms;
    3.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="3"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">using System.IO.Ports;
    4.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="4"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line"> 
    5.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="5"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">namespace SerialPortApp
    6.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="6"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">{
    7.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="7"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    public partial class MainForm : Form
    8.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="8"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    {
    9.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="9"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        private SerialPort serialPort;
    10.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="10"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line"> 
    11.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="11"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        public MainForm()
    12.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="12"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        {
    13.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="13"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">            InitializeComponent();
    14.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="14"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">            InitializeSerialPort();
    15.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="15"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">            InitializeUI();
    16.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="16"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        }
    17.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="17"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line"> 
    18.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="18"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        private void InitializeSerialPort()
    19.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="19"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        {
    20.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="20"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">            // 初始化SerialPort对象
    21.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="21"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">            serialPort = new SerialPort("COM3");
    22.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="22"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        }
    23.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="23"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line"> 
    24.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="24"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        private void InitializeUI()
    25.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="25"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        {
    26.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="26"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">            // 创建UI组件
    27.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="27"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">            Button btnOpenClose = new Button();
    28.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="28"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">            btnOpenClose.Text = "Open/Close Port";
    29.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="29"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">            btnOpenClose.Location = new System.Drawing.Point(50, 10);
    30.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="30"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">            btnOpenClose.Click += new EventHandler(btnOpenClose_Click);
    31.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="31"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line"> 
    32.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="32"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">            // 设置Form的属性
    33.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="33"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">            this.Text = "Serial Port Communication";
    34.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="34"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">            this.Size = new System.Drawing.Size(200, 150);
    35.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="35"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">            this.Controls.Add(btnOpenClose);
    36.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="36"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        }
    37.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="37"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line"> 
    38.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="38"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        private void btnOpenClose_Click(object sender, EventArgs e)
    39.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="39"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        {
    40.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="40"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">            // 事件处理逻辑
    41.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="41"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">            if (serialPort.IsOpen)
    42.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="42"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">            {
    43.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="43"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">                serialPort.Close();
    44.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="44"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">            }
    45.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="45"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">            else
    46.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="46"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">            {
    47.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="47"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">                try
    48.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="48"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">                {
    49.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="49"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">                    serialPort.Open();
    50.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="50"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">                }
    51.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="51"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">                catch (Exception ex)
    52.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="52"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">                {
    53.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="53"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">                    MessageBox.Show("Error opening port: " + ex.Message);
    54.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="54"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">                }
    55.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="55"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">            }
    56.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="56"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">        }
    57.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="57"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    }
    58.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="58"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">}
     class="hide-preCode-box"> class="hljs-button signin active" data-title="登录复制" data-report-click="{"spm":"1001.2101.3001.4334"}" onclick="hljs.signin(event)">

    在这个示例中，我们创建了一个简单的串口通信界面，其中包含一个按钮用于打开和关闭串口。注意，实际应用中界面会更加复杂，可能包含用于配置串口参数的表单、数据发送和接收的文本框以及状态指示组件等。

    6.2 界面与串口操作的整合

    将用户界面与串口操作相结合，需要在UI上设置按钮、文本框等控件，并将这些控件的事件与串口操作代码逻辑相绑定。以下是一些关键点：

    实现用户界面交互功能的方法可以包括：

    6.3 异常处理的重要性及应用

    在串口通信过程中，异常处理是不可或缺的部分。异常处理可以确保程序在遇到错误或意外情况时，能够以优雅的方式进行错误恢复或告知用户问题所在。

    6.3.1 异常处理的基本概念

    异常处理是指在代码执行过程中遇到意外情况时，程序能够捕获并处理这些异常情况的能力。在C#中，通常使用 try...catch 语句块来处理异常，其基本结构如下： 

    1.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="1"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">try
    2.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="2"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">{
    3.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="3"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    // 尝试执行的代码
    4.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="4"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">}
    5.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="5"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">catch (ExceptionType ex)
    6.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="6"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">{
    7.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="7"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    // 当发生ExceptionType类型异常时的处理逻辑
    8.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="8"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">}
    9.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="9"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">finally
    10.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="10"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">{
    11.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="11"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    // 无论是否发生异常都需要执行的代码
    12.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="12"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">}
     class="hljs-button signin active" data-title="登录复制" data-report-click="{"spm":"1001.2101.3001.4334"}" onclick="hljs.signin(event)">

    6.3.2 在用户界面中处理异常的策略

    在用户界面中，应当在可能引发异常的操作上使用异常处理结构，如打开串口、发送接收数据等。以下是使用异常处理的一些策略：

    以串口打开操作为例，可以进行如下异常处理： 

    1.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="1"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">try
    2.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="2"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">{
    3.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="3"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    serialPort.Open();
    4.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="4"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">}
    5.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="5"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">catch (Exception ex)
    6.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="6"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">{
    7.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="7"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">    MessageBox.Show("Error opening serial port: " + ex.Message);
    8.  class="hljs-ln-numbers"> class="hljs-ln-line hljs-ln-n" data-line-number="8"> class="hljs-ln-code"> class="hljs-ln-line">}
     class="hljs-button signin active" data-title="登录复制" data-report-click="{"spm":"1001.2101.3001.4334"}" onclick="hljs.signin(event)">

    这样，在发生异常时用户可以看到一个清晰的错误消息，而不是程序突然崩溃，并且开发者可以通过日志进一步分析问题原因。

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    简介：串口通信是IT行业中的重要数据传输方式，尤其在嵌入式系统和硬件开发中。本文专注于以C#语言为例，详细指导如何创建一个接收串口数据的用户界面（form），包括串口操作基础、配置串口参数、实现数据接收事件处理、打开和关闭串口，以及UI设计和错误处理等方面。通过实现这些步骤，你可以创建一个能够实时展示从红外线设备接收到数据的串口数据接收form。

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    data-report-view="{"mod":"1585297308_001","spm":"1001.2101.3001.6548","dest":"https://blog.csdn.net/weixin_35391606/article/details/144170859","extend1":"pc","ab":"new"}">>
    注：本文转载自blog.csdn.net的PassatCC的文章"https://blog.csdn.net/weixin_35391606/article/details/144170859"。版权归原作者所有，此博客不拥有其著作权，亦不承担相应法律责任。如有侵权，请联系我们删除。
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