.Net串口通讯中的若干问题（C#多串口硬件识别、热插拔、Close方法报错问题、IsOpen的可靠性问题）

一、需求场景

       最近有时间静下心来研究SDK，串口通讯的。要求实现识别cp210x和cp2303驱动的两款硬件，并且2303的优先级高，即有2303识别之，没有再识别210x；要求实现热插拔，拔掉自动断开，插上自动连接。

二、问题一：如何实现串口硬件的识别呢？

1、如果方便的话，SerialPort的Handshake这个字段值得深入研究，可以利用这个实现；

2、添加自定义的握手协议，本人用一个5字节的串进行校验（第三位是硬件版本标识），校验算法如下：

                    for (int i = 0; i < btData.Length; i++)
                    {
                        if ((i % 5) == 0) commit = 0;
                        if (btData[i].ToString().Equals(byteMitt[i % 5]) || i % 5 == 3)
                            commit++;
                        if (commit == 5)
                        {
                            SendMessage(EnumDataConverter.GetCommandStatus(SendCommandType.Test) +
                                        intDeviceCount.ToString().PadLeft(2, '0'));
                            tpVersion = btData[3].ToString();
                            IsConnected = true;
                            strDeviceName = tempPort.Value;
                            return true;
                        }
                    }   //校验完毕没有成功，进入下次循环

二、热插拔的监听问题

经过实践，cp210x可以在串口设备表中查询到，cp2303不可不发现，故而采用查询计算机设备表的方式

备注：

System.IO.Ports.SerialPort.GetPortNames()只能获取设备名，不能获取详细信息（类型等），我下面用来进行一些比对的逻辑操作

  private void CreateUSBWatcher()
        {
            Ports = System.IO.Ports.SerialPort.GetPortNames();
            //建立监听
            ManagementScope scope = new ManagementScope("root\CIMV2");
            scope.Options.EnablePrivileges = true;
            //建立插入监听
            try
            {
                WqlEventQuery USBInsertQuery = new WqlEventQuery("__InstanceCreationEvent", "TargetInstance ISA 'Win32_PnPEntity'");
                USBInsertQuery.WithinInterval = new TimeSpan(0, 0, 2);
                USBInsert = new ManagementEventWatcher(scope, USBInsertQuery);
                USBInsert.EventArrived += USBInsert_EventArrived;
                USBInsert.Start();
            }
            catch (Exception ex)
            {
                if (USBInsert != null)
                {
                    USBInsert.Stop();
                }
                throw ex;
            }
            //建立拔出监听
            try
            {
                WqlEventQuery USBRemoveQuery = new WqlEventQuery("__InstanceDeletionEvent", "TargetInstance ISA 'Win32_PnPEntity'");
                USBRemoveQuery.WithinInterval = new TimeSpan(0, 0, 2);
                USBRemove = new ManagementEventWatcher(scope, USBRemoveQuery);
                USBRemove.EventArrived += USBRemove_EventArrived;
                USBRemove.Start();
            }
            catch (Exception ex)
            {
                if (USBRemove != null)
                {
                    USBRemove.Stop();
                }
                throw ex;
            }
        }

        /// <summary>
        /// USB设备插入
        /// </summary>
        /// <param name="sender"></param>
        /// <param name="e"></param>
        private void USBInsert_EventArrived(object sender, EventArrivedEventArgs e)
        {
            string[] tempPorts = System.IO.Ports.SerialPort.GetPortNames();
            if (tempPorts.Count() == Ports.Count())
                return;
            else
                Ports = tempPorts;

            if (IsConnected)
                return;

            if (blnDesireConnected && Open())
                commExecuteInterface?.DeviceArrivaled();
        }

        /// <summary>
        /// USB设备拔出
        /// </summary>
        /// <param name="sender"></param>
        /// <param name="e"></param>
        private void USBRemove_EventArrived(object sender, EventArrivedEventArgs e)
        {
            string[] tempPorts = System.IO.Ports.SerialPort.GetPortNames();
            if (tempPorts.Count() == Ports.Count())
                return;
            else
                Ports = tempPorts;

            if (!IsConnected)
                return;

            IsConnected = false;
            spUSB.Close();
            commExecuteInterface?.DeviceRemoved();          
        }

三、调用Close方法会提示“ unsafe handler 已关闭”

微软的方法有问题的，微软的SerialPort的这个类有问题，一但断开硬件的连接，会触发部分对象资源的释放（SerialPort不是单纯的托管资源，非托管资源被释放了），因此调用Close会出问题，除非此进程完全退出，所以SerialPort的资源需要重置；SerialPort的初始化方法中有一个是有IContainer参数的，IContainer提供了非托管资源的管理方法，因此，把SerialPort对象放到一个容器中可解决Close问题；即，想实现热插拔，必须把SerialPort放到容器中！

                    spUSB = new SerialPort(container);
                    KeyValuePair<string, string> tempPort = queueSerialPorts.Dequeue();
                    spUSB.BaudRate = 115200;
                    spUSB.PortName = tempPort.Key;

                    spUSB.Open();
                    SendMessage(EnumDataConverter.GetCommandStatus(SendCommandType.ECC));  //尝试让主控机复位

                    byte[] btData = ReadData();

四、IsOpen属性并不可靠，尽量少用

有问题可以加qq群：568055323