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2026-08-27 10:50:10 +08:00
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DeviceCommand/Flexible/FModbusRTU.cs
+74 -4
View File
@@ -8,11 +8,20 @@ using System.Threading.Tasks;
namespace DeviceCommand.Flexible
{
/// <summary>
/// 灵活型 Modbus RTU 串口通信类（免实例化，每次调用临时创建串口连接）。
/// 支持保持寄存器与线圈的读写操作，内部使用通信锁保证同一时刻只有一个事务在执行，
/// 适用于偶发性、无需保持长连接的 Modbus RTU 设备读写场景。
/// </summary>
[ACPCommand]
public static class FModbusRTU
{
// 通信锁：保证同一时刻只有一个 Modbus 事务在执行
private static readonly SemaphoreSlim _commLock = new(1, 1);
/// <summary>
/// 创建串口实例并配置超时参数。
/// </summary>
private static SerialPort CreatePort(
string portName,
int baudRate,
@@ -29,6 +38,9 @@ namespace DeviceCommand.Flexible
};
}
/// <summary>
/// 基于指定串口创建 Modbus RTU 主站。
/// </summary>
private static IModbusMaster CreateMaster(SerialPort port)
{
return new ModbusFactory().CreateRtuMaster(port);
@@ -36,7 +48,22 @@ namespace DeviceCommand.Flexible
#region Holding Register
public static async Task<ushort[]> ReadHoldingRegistersAsync(
/// <summary>
/// 读取保持寄存器（功能码 03），返回指定数量的寄存器值数组。
/// </summary>
/// <param name="portName">串口名称，如 "COM1"</param>
/// <param name="baudRate">波特率，如 9600、115200</param>
/// <param name="slaveAddress">Modbus 从站站号 (1-247)</param>
/// <param name="startAddress">起始寄存器地址</param>
/// <param name="numberOfPoints">读取的寄存器数量</param>
/// <param name="dataBits">数据位，默认 8</param>
/// <param name="stopBits">停止位，默认 1 位</param>
/// <param name="parity">校验位，默认无校验</param>
/// <param name="readTimeout">读取超时时间（毫秒），默认 3000</param>
/// <param name="writeTimeout">写入超时时间（毫秒），默认 3000</param>
/// <param name="ct">异步取消令牌</param>
/// <returns>读取到的寄存器值数组</returns>
public static async Task<ushort[]> 读保持寄存器(
string portName,
int baudRate,
byte slaveAddress,
@@ -73,7 +100,21 @@ namespace DeviceCommand.Flexible
}
}
public static async Task WriteSingleRegisterAsync(
/// <summary>
/// 写入单个保持寄存器（功能码 06）。
/// </summary>
/// <param name="portName">串口名称，如 "COM1"</param>
/// <param name="baudRate">波特率，如 9600、115200</param>
/// <param name="slaveAddress">Modbus 从站站号 (1-247)</param>
/// <param name="registerAddress">要写入的寄存器地址</param>
/// <param name="value">要写入的寄存器值 (0-65535)</param>
/// <param name="dataBits">数据位，默认 8</param>
/// <param name="stopBits">停止位，默认 1 位</param>
/// <param name="parity">校验位，默认无校验</param>
/// <param name="readTimeout">读取超时时间（毫秒），默认 3000</param>
/// <param name="writeTimeout">写入超时时间（毫秒），默认 3000</param>
/// <param name="ct">异步取消令牌</param>
public static async Task 写单个寄存器(
string portName,
int baudRate,
byte slaveAddress,
@@ -114,7 +155,22 @@ namespace DeviceCommand.Flexible
#region Coil
public static async Task<bool[]> ReadCoilsAsync(
/// <summary>
/// 读取线圈状态（功能码 01），返回指定数量的线圈开关状态数组。
/// </summary>
/// <param name="portName">串口名称，如 "COM1"</param>
/// <param name="baudRate">波特率，如 9600、115200</param>
/// <param name="slaveAddress">Modbus 从站站号 (1-247)</param>
/// <param name="startAddress">起始线圈地址</param>
/// <param name="numberOfPoints">读取的线圈数量</param>
/// <param name="dataBits">数据位，默认 8</param>
/// <param name="stopBits">停止位，默认 1 位</param>
/// <param name="parity">校验位，默认无校验</param>
/// <param name="readTimeout">读取超时时间（毫秒），默认 3000</param>
/// <param name="writeTimeout">写入超时时间（毫秒），默认 3000</param>
/// <param name="ct">异步取消令牌</param>
/// <returns>线圈状态数组，true 表示吸合/导通</returns>
public static async Task<bool[]> 读线圈(
string portName,
int baudRate,
byte slaveAddress,
@@ -151,7 +207,21 @@ namespace DeviceCommand.Flexible
}
}
public static async Task WriteSingleCoilAsync(
/// <summary>
/// 写入单个线圈（功能码 05），控制单个开关量输出。
/// </summary>
/// <param name="portName">串口名称，如 "COM1"</param>
/// <param name="baudRate">波特率，如 9600、115200</param>
/// <param name="slaveAddress">Modbus 从站站号 (1-247)</param>
/// <param name="coilAddress">要写入的线圈地址</param>
/// <param name="value">线圈状态（true: 吸合/导通, false: 断开）</param>
/// <param name="dataBits">数据位，默认 8</param>
/// <param name="stopBits">停止位，默认 1 位</param>
/// <param name="parity">校验位，默认无校验</param>
/// <param name="readTimeout">读取超时时间（毫秒），默认 3000</param>
/// <param name="writeTimeout">写入超时时间（毫秒），默认 3000</param>
/// <param name="ct">异步取消令牌</param>
public static async Task 写单个线圈(
string portName,
int baudRate,
byte slaveAddress,
DeviceCommand/Flexible/FModbusTCP.cs
+59 -4
View File
@@ -8,11 +8,20 @@ using System.Threading.Tasks;
namespace DeviceCommand.Flexible
{
/// <summary>
/// 灵活型 Modbus TCP 通信类（免实例化，每次调用临时建立 TCP 连接）。
/// 支持保持寄存器与线圈的读写操作，内部使用通信锁保证同一时刻只有一个事务在执行，
/// 适用于偶发性、无需保持长连接的 Modbus TCP 设备读写场景。
/// </summary>
[ACPCommand]
public static class FModbusTCP
{
// 通信锁：保证同一时刻只有一个 Modbus 事务在执行
private static readonly SemaphoreSlim _commLock = new(1, 1);
/// <summary>
/// 建立 TCP 连接并创建 Modbus TCP 主站。
/// </summary>
private static async Task<IModbusMaster> ConnectAsync(string ipAddress, int port, int sendTimeout, int receiveTimeout, CancellationToken ct)
{
var tcpClient = new TcpClient();
@@ -26,7 +35,19 @@ namespace DeviceCommand.Flexible
#region Holding Registers
public static async Task<ushort[]> ReadHoldingRegistersAsync(
/// <summary>
/// 读取保持寄存器（功能码 03），返回指定数量的寄存器值数组。
/// </summary>
/// <param name="ipAddress">设备 IP 地址</param>
/// <param name="port">Modbus TCP 端口号，默认常用 502</param>
/// <param name="slaveAddress">Modbus 从站站号（单元标识符）</param>
/// <param name="startAddress">起始寄存器地址</param>
/// <param name="numberOfPoints">读取的寄存器数量</param>
/// <param name="sendTimeout">发送/连接超时时间（毫秒），默认 3000</param>
/// <param name="receiveTimeout">接收超时时间（毫秒），默认 3000</param>
/// <param name="ct">异步取消令牌</param>
/// <returns>读取到的寄存器值数组</returns>
public static async Task<ushort[]> 读保持寄存器(
string ipAddress,
int port,
byte slaveAddress,
@@ -51,7 +72,18 @@ namespace DeviceCommand.Flexible
}
}
public static async Task WriteSingleRegisterAsync(
/// <summary>
/// 写入单个保持寄存器（功能码 06）。
/// </summary>
/// <param name="ipAddress">设备 IP 地址</param>
/// <param name="port">Modbus TCP 端口号，默认常用 502</param>
/// <param name="slaveAddress">Modbus 从站站号（单元标识符）</param>
/// <param name="registerAddress">要写入的寄存器地址</param>
/// <param name="value">要写入的寄存器值 (0-65535)</param>
/// <param name="sendTimeout">发送/连接超时时间（毫秒），默认 3000</param>
/// <param name="receiveTimeout">接收超时时间（毫秒），默认 3000</param>
/// <param name="ct">异步取消令牌</param>
public static async Task 写单个寄存器(
string ipAddress,
int port,
byte slaveAddress,
@@ -79,7 +111,19 @@ namespace DeviceCommand.Flexible
#region Coils
public static async Task<bool[]> ReadCoilsAsync(
/// <summary>
/// 读取线圈状态（功能码 01），返回指定数量的线圈开关状态数组。
/// </summary>
/// <param name="ipAddress">设备 IP 地址</param>
/// <param name="port">Modbus TCP 端口号，默认常用 502</param>
/// <param name="slaveAddress">Modbus 从站站号（单元标识符）</param>
/// <param name="startAddress">起始线圈地址</param>
/// <param name="numberOfPoints">读取的线圈数量</param>
/// <param name="sendTimeout">发送/连接超时时间（毫秒），默认 3000</param>
/// <param name="receiveTimeout">接收超时时间（毫秒），默认 3000</param>
/// <param name="ct">异步取消令牌</param>
/// <returns>线圈状态数组，true 表示吸合/导通</returns>
public static async Task<bool[]> 读线圈(
string ipAddress,
int port,
byte slaveAddress,
@@ -104,7 +148,18 @@ namespace DeviceCommand.Flexible
}
}
public static async Task WriteSingleCoilAsync(
/// <summary>
/// 写入单个线圈（功能码 05），控制单个开关量输出。
/// </summary>
/// <param name="ipAddress">设备 IP 地址</param>
/// <param name="port">Modbus TCP 端口号，默认常用 502</param>
/// <param name="slaveAddress">Modbus 从站站号（单元标识符）</param>
/// <param name="coilAddress">要写入的线圈地址</param>
/// <param name="value">线圈状态（true: 吸合/导通, false: 断开）</param>
/// <param name="sendTimeout">发送/连接超时时间（毫秒），默认 3000</param>
/// <param name="receiveTimeout">接收超时时间（毫秒），默认 3000</param>
/// <param name="ct">异步取消令牌</param>
public static async Task 写单个线圈(
string ipAddress,
int port,
byte slaveAddress,
DeviceCommand/Flexible/FSerialPort.cs
+38 -2
View File
@@ -7,11 +7,21 @@ using System.Threading.Tasks;
namespace DeviceCommand.Flexible
{
/// <summary>
/// 灵活型串口通信类（免实例化，每次调用临时创建串口连接）。
/// 支持只发送指令、发送并读取应答两种最常用操作，
/// 内部使用通信锁保证同一时刻只有一个串口事务在执行，
/// 适用于偶发性、无需保持长连接的串口设备通信场景（如示波器、电源的 SCPI 指令）。
/// </summary>
[ACPCommand]
public static class FSerialPort
{
// 通信锁：保证同一时刻只有一个串口事务在执行
private static readonly SemaphoreSlim _commLock = new(1, 1);
/// <summary>
/// 创建串口实例并配置 UTF8 编码与超时参数。
/// </summary>
private static SerialPort CreatePort(string portName, int baudRate, Parity parity, int dataBits, StopBits stopBits, int sendTimeout,int receiveTimeout)
{
return new SerialPort(portName, baudRate, parity, dataBits, stopBits)
@@ -24,7 +34,19 @@ namespace DeviceCommand.Flexible
#region 最常用：只发送字符串
public static async Task SendAsync(string portName,int baudRate,Parity parity,int dataBits,StopBits stopBits,int sendTimeout,int receiveTimeout,string command,CancellationToken ct = default)
/// <summary>
/// 向串口发送一条字符串指令（只发送，不等待应答）。
/// </summary>
/// <param name="portName">串口名称，如 "COM1"</param>
/// <param name="baudRate">波特率，如 9600、115200</param>
/// <param name="parity">校验位</param>
/// <param name="dataBits">数据位，常用 8</param>
/// <param name="stopBits">停止位</param>
/// <param name="sendTimeout">发送超时时间（毫秒）</param>
/// <param name="receiveTimeout">接收超时时间（毫秒）</param>
/// <param name="command">要发送的指令字符串</param>
/// <param name="ct">异步取消令牌</param>
public static async Task 发送指令(string portName,int baudRate,Parity parity,int dataBits,StopBits stopBits,int sendTimeout,int receiveTimeout,string command,CancellationToken ct = default)
{
await _commLock.WaitAsync(ct);
try
@@ -52,7 +74,21 @@ namespace DeviceCommand.Flexible
#region 最常用：发送字符串并读取字符串
public static async Task<string> SendReadAsync(string portName,int baudRate, Parity parity, int dataBits, StopBits stopBits,int sendTimeout, int receiveTimeout,string command,string delimiter = "\n", CancellationToken ct = default)
/// <summary>
/// 向串口发送一条字符串指令并读取应答，读取到结束符为止（应答不含结束符）。
/// </summary>
/// <param name="portName">串口名称，如 "COM1"</param>
/// <param name="baudRate">波特率，如 9600、115200</param>
/// <param name="parity">校验位</param>
/// <param name="dataBits">数据位，常用 8</param>
/// <param name="stopBits">停止位</param>
/// <param name="sendTimeout">发送超时时间（毫秒）</param>
/// <param name="receiveTimeout">接收超时时间（毫秒），超时未收到结束符抛出超时异常</param>
/// <param name="command">要发送的指令字符串</param>
/// <param name="delimiter">应答结束符，默认换行符 "\n"</param>
/// <param name="ct">异步取消令牌</param>
/// <returns>去除结束符并去除首尾空白后的应答字符串</returns>
public static async Task<string> 发送并读取应答(string portName,int baudRate, Parity parity, int dataBits, StopBits stopBits,int sendTimeout, int receiveTimeout,string command,string delimiter = "\n", CancellationToken ct = default)
{
await _commLock.WaitAsync(ct);
try
DeviceCommand/Flexible/FTCP.cs
+46 -5
View File
@@ -4,14 +4,29 @@ using System.Text;
namespace DeviceCommand.Flexible
{
/// <summary>
/// 灵活型 TCP 通信类（免实例化，每次调用临时建立 TCP 连接）。
/// 支持字节/文本发送、定长字节读取、按结束符读取文本行四种操作，
/// 内部使用通信锁保证同一时刻只有一个 TCP 事务在执行，
/// 适用于偶发性、无需保持长连接的 TCP 设备通信场景。
/// </summary>
[ACPCommand]
public static class FTCP
{
// 通信锁：保证同一时刻只有一个 TCP 事务在执行
private static readonly SemaphoreSlim _commLock = new(1, 1);
#region Send
public static async Task SendAsync(string ipAddress,int port,int sendTimeout, byte[] buffer, CancellationToken ct = default)
/// <summary>
/// 向指定 TCP 端点发送一段字节数据（发送完成后立即断开）。
/// </summary>
/// <param name="ipAddress">设备 IP 地址</param>
/// <param name="port">TCP 端口号</param>
/// <param name="sendTimeout">发送超时时间（毫秒）</param>
/// <param name="buffer">要发送的字节数组</param>
/// <param name="ct">异步取消令牌</param>
public static async Task 发送字节数据(string ipAddress,int port,int sendTimeout, byte[] buffer, CancellationToken ct = default)
{
await _commLock.WaitAsync(ct);
try
@@ -30,16 +45,33 @@ namespace DeviceCommand.Flexible
}
}
public static Task SendAsync(string ipAddress, int port,int sendTimeout, string text,CancellationToken ct = default)
/// <summary>
/// 向指定 TCP 端点发送一段文本（以 UTF8 编码为字节后发送，发送完成后立即断开）。
/// </summary>
/// <param name="ipAddress">设备 IP 地址</param>
/// <param name="port">TCP 端口号</param>
/// <param name="sendTimeout">发送超时时间（毫秒）</param>
/// <param name="text">要发送的文本字符串</param>
/// <param name="ct">异步取消令牌</param>
public static Task 发送文本数据(string ipAddress, int port,int sendTimeout, string text,CancellationToken ct = default)
{
return SendAsync( ipAddress, port, sendTimeout, Encoding.UTF8.GetBytes(text),ct);
return 发送字节数据( ipAddress, port, sendTimeout, Encoding.UTF8.GetBytes(text),ct);
}
#endregion
#region Read
public static async Task<byte[]> ReadAsync(string ipAddress,int port,int receiveTimeout,int length,CancellationToken ct = default)
/// <summary>
/// 连接指定 TCP 端点并读取指定长度的字节数据（连接关闭或读满为止）。
/// </summary>
/// <param name="ipAddress">设备 IP 地址</param>
/// <param name="port">TCP 端口号</param>
/// <param name="receiveTimeout">接收超时时间（毫秒）</param>
/// <param name="length">要读取的字节长度</param>
/// <param name="ct">异步取消令牌</param>
/// <returns>实际读取到的字节数组（对端提前关闭时可能短于请求长度）</returns>
public static async Task<byte[]> 读取字节数据(string ipAddress,int port,int receiveTimeout,int length,CancellationToken ct = default)
{
await _commLock.WaitAsync(ct);
try
@@ -72,7 +104,16 @@ namespace DeviceCommand.Flexible
}
}
public static async Task<string> ReadLineAsync( string ipAddress, int port, int receiveTimeout, string delimiter = "\n",CancellationToken ct = default)
/// <summary>
/// 连接指定 TCP 端点并读取一行文本，读取到结束符为止（返回内容不含结束符）。
/// </summary>
/// <param name="ipAddress">设备 IP 地址</param>
/// <param name="port">TCP 端口号</param>
/// <param name="receiveTimeout">接收超时时间（毫秒），超时未收到结束符抛出超时异常</param>
/// <param name="delimiter">文本行结束符，默认换行符 "\n"</param>
/// <param name="ct">异步取消令牌</param>
/// <returns>去除结束符并去除首尾空白后的文本行</returns>
public static async Task<string> 读取文本行( string ipAddress, int port, int receiveTimeout, string delimiter = "\n",CancellationToken ct = default)
{
await _commLock.WaitAsync(ct);
try