Python串口操作

1.`Python`串口

`1）.serial`库

（1）串口发送16进制

    def data_send(self):if self.ser.isOpen():# 数据帧input_s = '68 AA AA AA AA AA AA 68 11 04 34 37 33 37 B6 16'# 简单的发送16进制字符# ser.write(b'\xFE\xFE\xFE')# 但是上面的方法不够优雅，需要自己添加\x，非常麻烦，于是使用下面这个方法input_s = bytes.fromhex(input_s)if input_s != "":# ascii发送# input_s = (input_s + b'FF')num = self.ser.write(input_s)self.data_num_send += numelse:pass

想要发送字符串就直接字符串发送就行

`2）.struct`库

用来将数据进行转换

按照指定格式将Python数据转换为字符串,该字符串为字节流,如网络传输时,不能传输int,此时先将int转化为字节流,然后再发送;
按照指定格式将字节流转换为Python指定的数据类型;
处理二进制数据,如果用struct来处理文件的话,需要用’wb’,’rb’以二进制(字节流)写,读的方式来处理文件;
处理c语言中的结构体;

struct模块中的函数
函数  return返回的数据类型   explainpack(fmt,v1,v2…) string  按照给定的格式(fmt),把数据转换成字符串(字节流),并将该字符串返回.pack_into(fmt,buffer,offset,v1,v2…)    None    按照给定的格式(fmt),将数据转换成字符串(字节流),并将字节流写入以offset开始的buffer中.(buffer为可写的缓冲区,可用array模块)unpack(fmt,v1,v2…..)  tuple   按照给定的格式(fmt)解析字节流,并返回解析结果pack_from(fmt,buffer,offset)   tuple   按照给定的格式(fmt)解析以offset开始的缓冲区,并返回解析结果calcsize(fmt)    size of fmt 计算给定的格式(fmt)占用多少字节的内存，注意对齐方式

当打包或者解包的时,需要按照特定的方式来打包或者解包.该方式就是格式化字符串,它指定了数据类型,除此之外,还有用于控制字节顺序、大小和对齐方式的特殊字符.

发送字符串

mSerial.send_data(struct.pack('5s', 'hello'.encode('utf-8')))
#必须要转换成utf-8才能打包成二进制

（1）对齐方式

为了同c中的结构体交换数据，还要考虑c或c++编译器使用了字节对齐，通常是以4个字节为单位的32位系统，故而struct根据本地机器字节顺序转换.可以用格式中的第一个字符来改变对齐方式.定义如下

（2）格式符

_Bool在C99中定义,如果没有这个类型,则将这个类型视为char,一个字节;
q和Q只适用于64位机器;
每个格式前可以有一个数字,表示这个类型的个数,如s格式表示一定长度的字符串,4s表示长度为4的字符串;4i表示四个int;
P用来转换一个指针,其长度和计算机相关;
f和d的长度和计算机相关;
进制转化:

获取用户输入十进制数

dec = int(input("输入数字："))print("十进制数为：", dec)
print("转换为二进制为：", bin(dec))
print("转换为八进制为：", oct(dec))
print("转换为十六进制为：", hex(dec))
16进制转10进制: int('0x10', 16)  ==>  16

Python没有专门处理字节的数据类型。但由于b'str’可以表示字节，所以，字节数组＝二进制str。而在C语言中，我们可以很方便地用struct、union来处理字节，以及字节和int，float的转换。

好在Python提供了一个struct模块来解决bytes和其他二进制数据类型的转换。

struct的pack函数把任意数据类型变成bytes：

import struct
struct.pack('>I', 10240099)
b'\x00\x9c@c'
pack的第一个参数是处理指令，'>I'的意思是：

表示字节顺序是big-endian，也就是网络序，I表示4字节无符号整数。

后面的参数个数要和处理指令一致。

unpack把bytes变成相应的数据类型：

struct.unpack('>IH', b'\xf0\xf0\xf0\xf0\x80\x80')
(4042322160, 32896)
根据>IH的说明，后面的bytes依次变为I：4字节无符号整数和H：2字节无符号整数。

所以，尽管Python不适合编写底层操作字节流的代码，但在对性能要求不高的地方，利用struct就方便多了。

log = 0class SerialPort:def __init__(self, port, buand):self.serial_port = serial.Serial(port,buand,bytesize=8)if not self.serial_port.isOpen():self.serial_port.open()print(self.serial_port.is_open)  # 检验串口是否打开def port_open(self):if not self.serial_port.isOpen():self.serial_port.open()def port_close(self):self.serial_port.close()def send_data(self, send_datas):self.serial_port.write(send_datas)def read_data(self, byte_num):data = self.serial_port.read(byte_num)return data#初始化串口类
serialPort = 'COM3'  # 串口
baudRate = 115200  # 波特率
mSerial = SerialPort(serialPort, baudRate)while (1):#读取数据s=mSerial.read_data(5)#转化为字符串s = struct.unpack('>ccccc', s)[4]# mSerial.send_data(struct.pack('5s', 'hello'.encode('utf-8')))log += 1  # 传输次数记录+1print(log, s)