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USB串口配置管理

简介

USB串口配置管理中,波特率、数据位、校验位和停止位是串口通信协议的核心参数,它们共同定义了数据传输的格式和规则。通过合理配置这些参数,可以显著提升串口通信的可靠性和效率。

基本概念

在进行USB串口开发时,开发者应了解以下基本概念:

  • 波特率(Baud Rate)

    波特率表示串口设备每秒传输的符号数(符号即二进制位,包括数据位、起始位、停止位、校验位),单位为Baud(波特),例如9600 Baud表示每秒传输9600个符号。收发双方必须使用相同的波特率,否则数据无法正确解析。

  • 数据位(Data Bit)

    数据位表示每个数据包中实际传输的有效二进制位数,决定了单个字符的数据容量。常见的取值包括5位、6位、7位和8位。数据位决定单次传输的信息量,数据位越多,单次传输信息量越大,但需更多时间同步。

  • 校验位(Parity Bit)

    校验位是附加在数据帧中的1位二进制值,根据数据位的内容按特定规则生成。常见的有,奇校验(Odd)数据位+校验位中“1”的总数为奇数,偶校验(Even)数据位+校验位中“1”的总数为偶数,无校验(None)不添加校验位。校验位通过验证数据位中“1”的数量,判断数据在传输过程中是否发生位翻转、噪声干扰等错误,增加校验位会略微降低传输效率,但能提高容错性。

  • 停止位(Stop Bit)

    停止位位于数据帧末尾,是逻辑高电平信号,用于标识一个字符(数据包)传输的结束。典型长度有1位和2位(实际开发中1位最常用,2位多用于抗干扰场景)。其核心作用是为接收端提供时序同步容错空间,并确保数据完整性。

环境准备

请参考USB串口通信服务开发概述环境准备

开发指导

接口说明

接口名描述
getAttribute(portId: number): Readonly<SerialAttribute>获取串口设备配置。
setAttribute(portId: number, attribute: SerialAttribute): void设置串口设备配置。

开发步骤

开发者可以通过上述接口获取和设置串口的配置:

以下示例代码只是获取和设置串口的配置的必要流程,需要放入具体的方法中执行。

  1. 导入模块。

    // 导入usbManager模块
    import { serialManager } from '@kit.BasicServicesKit';
    import { BusinessError } from '@kit.BasicServicesKit'
    import { buffer } from '@kit.ArkTS';
    import { JSON } from '@kit.ArkTS';
  2. 获取设备列表。

    // 获取连接主设备的USB设备列表
    let portList: serialManager.SerialPort[] = serialManager.getPortList();
    console.info(`usbSerial portList: ${portList}`);
    this.logInfo_ += '\n[INFO] usbSerial portList: ' + JSON.stringify(portList);
    if (portList === undefined || portList.length === 0) {
    console.error('usbSerial portList is empty');
    this.logInfo_ += '\n[ERROR] usbSerial portList is empty';
    return;
    }
    this.portList_ = portList;
  3. 获取设备操作权限。

    if (this.portList_ === undefined || this.portList_.length === 0) {
    console.error('usbSerial portList is empty');
    this.logInfo_ += '\n[ERROR] usbSerial portList is empty';
    return;
    }
    let portList: serialManager.SerialPort[] = this.portList_;
    let portId: number = portList[0].portId;
    if (!serialManager.hasSerialRight(portId)) {
    serialManager.requestSerialRight(portId).then((result: boolean) => {
    console.info('serial device request right result: ' + result);
    this.logInfo_ += '\n[INFO] serial device request right result: ' + JSON.stringify(result);
    }).catch((error: BusinessError) => {
    console.error(`usb device request right failed : ${error}`);
    this.logInfo_ += '\n[ERROR] usb device request right failed: ' + JSON.stringify(error);
    });
    } else {
    console.info('serial device already request right');
    this.logInfo_ += '\n[INFO] serial device already request right';
    }
    this.portId_ = portId;
  4. 根据串口打开设备。

    let portId: number = this.portId_;
    try {
    serialManager.open(portId)
    console.info(`open usbSerial success, portId: ${portId}`);
    this.logInfo_ += '\n[INFO] open usbSerial success, portId: ' + JSON.stringify(portId);
    } catch (error) {
    console.error(`open usbSerial error: ${error}`);
    this.logInfo_ += '\n[ERROR] open usbSerial error: ' + JSON.stringify(error);
    }
  5. 获取和修改串口配置。

    let portId: number = this.portId_;
    // 获取串口配置
    try {
    let attribute: serialManager.SerialAttribute = serialManager.getAttribute(portId);
    if (attribute === undefined) {
    console.error('getAttribute usbSerial error, attribute is undefined');
    this.logInfo_ += '\n[ERROR] getAttribute usbSerial error, attribute is undefined';
    } else {
    console.info(`getAttribute usbSerial success, attribute: ${attribute}`);
    this.logInfo_ += '\n[INFO] getAttribute usbSerial success, attribute: ' + JSON.stringify(attribute);
    }
    } catch (error) {
    console.error(`getAttribute usbSerial error: ${error}`);
    this.logInfo_ += '\n[ERROR] getAttribute usbSerial error: ' + JSON.stringify(error);
    }
    let portId: number = this.portId_;
    // 设置串口配置
    try {
    let attribute: serialManager.SerialAttribute = {
    baudRate: serialManager.BaudRates.BAUDRATE_9600,
    dataBits: serialManager.DataBits.DATABIT_8,
    parity: serialManager.Parity.PARITY_NONE,
    stopBits: serialManager.StopBits.STOPBIT_1
    }
    serialManager.setAttribute(portId, attribute);
    console.info(`setAttribute usbSerial success, attribute: ${attribute}`);
    this.logInfo_ += '\n[INFO] setAttribute usbSerial success, attribute: ' + JSON.stringify(attribute);
    } catch (error) {
    console.error(`setAttribute usbSerial error: ${error}`);
    this.logInfo_ += '\n[ERROR] setAttribute usbSerial error: ' + JSON.stringify(error);
    }

调测验证

  1. 准备一根USB转串口线缆,线缆的USB接口连接到HarmonyOS设备USB端口(该端口需支持USB转串口),线缆的串口接口连接到目标设备的串口上。
  2. 在HarmonyOS设备上执行上述示例。
  3. 返回getAttribute usbSerial success和setAttribute usbSerial success表示相关接口调用成功,可以查看当前串口的配置。