串口調試助手是最核心的當然是串口數據收發與顯示的功能，pzh-py-com藉助的是pySerial庫實現串口收發功能，今天痞子衡為大家介紹pySerial是如何在pzh-py-com發揮功能的。
一、pySerial簡介
pySerial是一套基於python實現serial port訪問的庫，該庫的設計者為Chris Liechti，該庫從2001年開始推出，一直持續更新至今，pzh-py-com使用的是pySerial 3.4。
pySerial的使用非常簡單，可在其官網瀏覽一遍其提供的API： https://pythonhosted.org/pyserial/pyserial_api.html，下面痞子衡整理了比較常用的API如下：
class Serial(SerialBase):
# 初始化串口參數
def __init__(self, *args, **kwargs):
# 打開串口
def open(self):
# 關閉串口
def close(self):
# 獲取串口打開狀態
def isOpen(self):
# 設置input_buffer/output_buffer大小
def set_buffer_size(self, rx_size=4096, tx_size=None):
# 獲取input_buffer（接收緩衝區）裡的byte數據個數
def inWaiting(self):
# 從串口讀取size個byte數據
def read(self, size=1):
# 清空input_buffer
def reset_input_buffer(self):
# 向串口寫入data裡所有數據
def write(self, data):
# 等待直到output_buffer裡的數據全部發送出去
def flush(self):
# 清空output_buffer
def reset_output_buffer(self):
pySerial常用參數整理如下，需要特別強調的是任何運行時刻對如下參數進行修改，均是直接應用生效的，不需要重新調用open()和close()去激活，因為參數的修改在pySerial內部是通過與參數同名的方法實現的，而這些方法均調用了Serial裡的一個叫_reconfigure_port()的方法實現的。
參數名
功能解釋
備註/可設值
port
設備名
/dev/ttyUSB0 on GNU/Linux or COM3 on Windows
baudrate (int)
波特率
/
bytesize
數據位bit個數
FIVEBITS, SIXBITS, SEVENBITS, EIGHTBITS
stopbits
停止位
STOPBITS_ONE, STOPBITS_ONE_POINT_FIVE, STOPBITS_TWO
parity
奇偶校驗位
PARITY_NONE, PARITY_EVEN, PARITY_ODD PARITY_MARK, PARITY_SPACE
timeout (float)
接收超時
None：blocking mode
0: non-blocking mode
x: 超時時間x秒
write_timeout (float)
發送超時
同timeout
二、JaysPyCOM串口功能實現
串口功能代碼實現主要分為三大部分：配置功能實現、接收功能實現、發送功能實現。在實現這些功能之前首先需要import兩個module，分別是serial、threading，serial就是pySerial庫；threading是python自帶線程庫，其具體作用下面代碼裡會介紹。
除此以外還定義兩個全局變量，s_serialPort和s_recvInterval，s_serialPort是串口設備object實例，s_recvInterval是線程間隔時間。
import serial
import threading
s_serialPort = serial.Serial()
s_recvInterval = 0.5
2.1串口配置功能
串口配置裡主要就是實現GUI界面上"Open"按鈕的回調函數，即openClosePort()，軟件剛打開時所有可用Port默認是Close狀態，如果用戶選定了配置參數（串口號、波特率...），並點擊了"Open"按鈕，此時便會觸發openClosePort()的執行，在openClosePort()裡我們需要配置s_serialPort的參數並打開指定的串口設備。
class mainWin(win.com_win):
def setPort ( self ):
s_serialPort.port = self.m_textCtrl_comPort.GetLineText(0)
def setBaudrate ( self ):
index = self.m_choice_baudrate.GetSelection()
s_serialPort.baudrate = int(self.m_choice_baudrate.GetString(index))
def setDatabits ( self ):
# ...
def setStopbits ( self ):
# ...
def setParitybits ( self ):
# ...
def openClosePort( self, event ):
if s_serialPort.isOpen():
s_serialPort.close()
self.m_button_openClose.SetLabel('Open')
else:
# 獲取GUI配置面板裡的輸入值賦給s_serialPort
self.setPort()
self.setBaudrate()
self.setDatabits()
self.setStopbits()
self.setParitybits()
# 打開s_serialPort指定的串口設備
s_serialPort.open()
self.m_button_openClose.SetLabel('Close')
s_serialPort.reset_input_buffer()
s_serialPort.reset_output_buffer()
# 開啟串口接收線程（每0.5秒定時執行一次）
threading.Timer(s_recvInterval, self.recvData).start()
上述代碼裡需要特別講一下的是串口接收線程，我們知道串口設備s_serialPort一旦打開之後，只要該串口設備的RXD信號線上有數據傳輸，pySerial底層會自動將其存入s_serialPort對應的input_buffer裡，但並不會主動通知我們。那我們怎麼知道input_buffer裡有沒有數據？此時就需要我們開啟一個定時執行的線程，線程裡會去查看input_buffer裡是否有數據，如果有數據便顯示出來，因此在串口設備打開的同時我們需要創建一個串口接收線程recvData()。
2.2串口接收功能
串口接收功能其實在串口配置裡已經提到了，主要就是串口接收線程recvData()的實現，recvData()實現很簡單，只有一個注意點，那就是threading.Timer()的用法，這是個軟件定時器，它只能超時觸發一次任務的執行，如果想讓任務循環觸發，那麼需要在任務本身裡添加threading.Timer()的調用。
def clearRecvDisplay( self, event ):
self.m_textCtrl_recv.Clear()
def setRecvFormat( self, event ):
event.Skip()
def recvData( self ):
if s_serialPort.isOpen():
# 獲取input_buffer裡的數據個數
num = s_serialPort.inWaiting()
if num != 0:
# 獲取input_buffer裡的數據並顯示在GUI界面的接收顯示框裡
data = s_serialPort.read(num)
self.m_textCtrl_recv.write(data)
# 這一句是線程能夠定時執行的關鍵
threading.Timer(s_recvInterval, self.recvData).start()
2.3串口發送功能
串口發送功能相比串口接收功能就簡單多了，串口發送主要就是實現GUI界面上"Send"按鈕的回調函數，即sendData()，代碼實現比較簡單，不予贅述。
def clearSendDisplay( self, event ):
self.m_textCtrl_send.Clear()
def setSendFormat( self, event ):
event.Skip()
def sendData( self, event ):
if s_serialPort.isOpen():
# 獲取發送輸入框裡的數據並通過串口發送出去
lines = self.m_textCtrl_send.GetNumberOfLines()
for i in range(0, lines):
data = self.m_textCtrl_send.GetLineText(i)
s_serialPort.write(str(data))
else:
self.m_textCtrl_send.Clear()
self.m_textCtrl_send.write('Port is not open')
目前串口收發與顯示實現均是基於字符方式，即發送輸入框、接收顯示框裡僅支持ASCII碼字符串，關於Char/Hex顯示轉換的功能（setRecvFormat()/setSendFormat()）並未加上，後續優化裡會進一步做。
至此，串口調試工具pzh-py-com誕生之串口功能實現便介紹完畢了