python如何com口通讯

开头段落：
Python进行COM口通讯可以通过多种方式实现，主要方法包括使用pySerial库、通过ctypes调用Windows API、使用pywin32库。其中，使用pySerial库是最常见和简单的方法，因为pySerial提供了一个简单的接口，易于使用，并且跨平台兼容。pySerial允许你在Python中轻松地与串口设备进行交互，支持各种串口设备，并能处理通信过程中常见的问题，如波特率设置、超时处理等。

pySerial的安装非常简单，可以通过pip命令进行安装：pip install pyserial。安装完成后，你可以使用serial.Serial类来创建一个串口对象，并设置其端口、波特率等参数。以下是一个简单的示例，展示如何使用pySerial进行COM口通讯：

import serial
打开串口
ser = serial.Serial('COM1', 9600, timeout=1)
写入数据
ser.write(b'Hello, COM port!')
读取数据
data = ser.readline()
print(data.decode())
关闭串口
ser.close()

接下来，我们将详细探讨Python进行COM口通讯的各种方法及其实现。

一、使用PYSERIAL库

pySerial库是Python中最常用的串口通信库，它提供了一套简单易用的接口，支持跨平台操作。使用pySerial进行COM口通讯非常方便，几乎不需要对底层通信协议有深入的理解。

安装与基础使用

安装pySerial非常简单，只需使用pip命令：pip install pyserial。安装完成后，可以通过serial.Serial类创建串口对象。以下是一个简单的代码示例：

import serial
创建串口对象
ser = serial.Serial('COM1', 9600, timeout=1)
写入数据到串口
ser.write(b'Hello, COM port!')
从串口读取数据
data = ser.readline()
print(data.decode())
关闭串口
ser.close()

在这个例子中，我们创建了一个串口对象，指定了端口号为COM1，波特率为9600，并设置了读操作的超时时间为1秒。通过ser.write()方法，我们可以将数据写入到串口，而通过ser.readline()方法，我们可以读取串口返回的数据。

设置串口参数

在使用pySerial进行串口通信时，正确设置串口参数是非常重要的。常见的参数包括波特率、数据位、停止位和校验位。以下是如何设置这些参数的示例：

ser = serial.Serial(
    port='COM1',
    baudrate=9600,
    bytesize=serial.EIGHTBITS,
    parity=serial.PARITY_NONE,
    stopbits=serial.STOPBITS_ONE,
    timeout=1
)

在这个例子中，我们设置了波特率为9600，数据位为8位（serial.EIGHTBITS），无校验位（serial.PARITY_NONE），以及停止位为1位（serial.STOPBITS_ONE）。这些参数可以根据具体的通信要求进行调整。

二、通过CTYPES调用Windows API

在某些情况下，pySerial可能无法满足所有需求，特别是当需要使用一些特定的Windows API功能时。在这种情况下，可以使用Python的ctypes库直接调用Windows API实现COM口通信。

使用CTYPES与Windows API

ctypes库是Python中的一个外部函数接口库，它允许在Python中调用C语言编写的动态链接库（DLL）。通过ctypes，我们可以调用Windows提供的串口通信API。

以下是一个简单的例子，展示如何使用ctypes调用Windows API打开和关闭串口：

import ctypes
from ctypes import wintypes
加载kernel32.dll
kernel32 = ctypes.WinDLL('kernel32', use_last_error=True)
打开串口
handle = kernel32.CreateFileW(
    '\\\\.\\COM1',
    wintypes.GENERIC_READ | wintypes.GENERIC_WRITE,
    0,
    None,
    wintypes.OPEN_EXISTING,
    0,
    None
)
检查打开串口是否成功
if handle == wintypes.HANDLE(-1).value:
    raise ctypes.WinError(ctypes.get_last_error())
关闭串口
kernel32.CloseHandle(handle)

在这个例子中，我们使用了CreateFileW函数打开串口，并使用CloseHandle函数关闭串口。需要注意的是，CreateFileW函数返回的是一个句柄，如果返回值为-1，则表示打开串口失败。

读取与写入数据

使用ctypes调用Windows API进行数据读写相对复杂，因为需要处理缓冲区和同步问题。以下是一个简单的示例，展示如何读取和写入数据：

import ctypes
from ctypes import wintypes
设置缓冲区大小
read_buf = ctypes.create_string_buffer(64)
bytes_read = wintypes.DWORD()
读取数据
result = kernel32.ReadFile(handle, read_buf, 64, ctypes.byref(bytes_read), None)
if not result:
    raise ctypes.WinError(ctypes.get_last_error())
写入数据
write_buf = ctypes.create_string_buffer(b'Hello, COM port!')
bytes_written = wintypes.DWORD()
result = kernel32.WriteFile(handle, write_buf, len(write_buf), ctypes.byref(bytes_written), None)
if not result:
    raise ctypes.WinError(ctypes.get_last_error())

在这个例子中，我们使用ReadFile函数从串口读取数据，并使用WriteFile函数将数据写入串口。在调用这两个函数时，需要提供缓冲区和读取/写入的字节数。

三、使用PYWIN32库

pywin32库是Python对Windows API的封装，提供了对Windows系统API的访问。通过pywin32，我们可以更轻松地访问Windows系统功能，包括串口通信。

安装与基础使用

安装pywin32可以通过pip命令：pip install pywin32。安装完成后，可以通过win32file模块访问Windows API函数。

以下是一个使用pywin32进行串口通信的简单示例：

import win32file
import win32event
import pywintypes
打开串口
handle = win32file.CreateFile(
    '\\\\.\\COM1',
    win32file.GENERIC_READ | win32file.GENERIC_WRITE,
    0,
    None,
    win32file.OPEN_EXISTING,
    0,
    None
)
设置串口参数
dcb = win32file.GetCommState(handle)
dcb.BaudRate = 9600
dcb.ByteSize = 8
dcb.Parity = win32file.NOPARITY
dcb.StopBits = win32file.ONESTOPBIT
win32file.SetCommState(handle, dcb)
写入数据
win32file.WriteFile(handle, b'Hello, COM port!')
读取数据
read_buf = win32file.AllocateReadBuffer(64)
_, read_data = win32file.ReadFile(handle, read_buf, None)
print(read_data.tobytes().decode())
关闭串口
win32file.CloseHandle(handle)

在这个例子中，我们使用CreateFile函数打开串口，并使用GetCommState和SetCommState函数设置串口参数。WriteFile和ReadFile函数用于进行数据的读写操作。

高级功能与事件处理

pywin32还提供了一些高级功能，例如事件处理和超时设置。通过这些功能，我们可以更好地控制串口通信过程。

import win32file
import win32event
设置事件对象
overlapped = pywintypes.OVERLAPPED()
overlapped.hEvent = win32event.CreateEvent(None, True, False, None)
读取数据并等待事件完成
win32file.ReadFile(handle, read_buf, overlapped)
win32event.WaitForSingleObject(overlapped.hEvent, win32event.INFINITE)
检查已读取的字节数
bytes_read = win32file.GetOverlappedResult(handle, overlapped, True)
print(f'Read {bytes_read} bytes')