前言

據說不會上位機和游戲開發，都不好意思說自己會 C#

正好這倆我都不太會??

這不來點一下上位機的技能樹

這次的需求很簡單，用 C# 模擬一個設備協議，實現不用去現場對接設備，也能先開發和調試上位機程序。

實際設備是用 RS-485 標準進行通信，模擬跑通之后，到現場只需要把RS-485 總線（A/B 差分線）插到 USB-RS485 轉換器上就可以實現數據讀取和指令下發了。

PS: 最近把我的博客小重構了一下，歡迎訪問體驗一下: http://blog.deali.cn/

先放一些截圖作為預告

本文要介紹只是最基礎的前期工作

實際上這個項目要實現的是一個簡單的物聯網平臺，不只是對接幾臺設備

系統的初版已經完成了，這里我先放幾張截圖

實時圖表

設備控制

就這幾個吧，其他的還不是很完善

前提

OK 說回正題，模擬串口設備需要的前提是這些

• 首先已經拿到了詳細的設備協議文檔

  這個很關鍵，誰也沒法摸黑去開發呀

• 操作系統: Windows/Linux

  很神奇吧，Linux居然也能開發上位機？事實上 Linux 模擬設備更方便

  不過為了方便開發調試，我這里還是以 Windows 系統為例

串口驅動

Windows 上模擬串口驅動: com0com

這個工具可以在系統里創建一對連通的 com 串口，比如 com3 <-> com4

在任何一端發信息，另一端都可以讀取

我們就是用這個方式來模擬串口設備

PS: com0com 的圖形界面需要安裝 net framework 3.5 老古董才能用，我直接用命令行

Linux的話可以使用 tty0tty

https://github.com/freemed/tty0tty

串口調試工具

串口調試工具開源的有很多

我這次試用了 llcom 和 Wu.CommTool

推薦 llcom，使用比較直觀

項目地址: https://github.com/chenxuuu/llcom

可以直接在命令行安裝

winget install llcom

界面長這樣

com0com常用命令

前面說了 com0com 的圖形界面需要安裝 net framework 3.5

我肯定是不想安裝這種老古董來污染我的電腦環境的

好在還有命令行可以用

這里列一些常用命令

查看當前有哪些虛擬串口

list

輸出會顯示每一對虛擬串口，例如：

CNCA0 PortName=COM5
CNCB0 PortName=COM6

這說明有一對虛擬串口：COM5 <-> COM6。

創建一對新的虛擬串口

install PortName=COM5 PortName=COM6

這會創建一對虛擬串口，分別命名為 COM5 和 COM6，它們互相連通。

?? 以后就可以讓：

• 模擬器程序 監聽 COM5
• 上位機/主程序 打開 COM6

這樣它們互相通信，等同于 RS-485 設備在現場。

刪除一對虛擬串口

remove 0

刪除標識符為 CNCA0 和 CNCB0 的那一對（0 是編號，可以從 list 查到）。

修改已有端口的參數

比如要修改 CNCA0 的端口號：

change CNCA0 PortName=COM7

清理所有虛擬串口

uninstall

?? 注意，這會把所有 com0com 的虛擬端口全刪掉。

開發流程

1. 創建一對虛擬串口：

   install PortName=COM3 PortName=COM4
   

2. 編寫 模擬器程序（C#），監聽 COM3。

3. 上位機程序/串口調試助手連 COM4，輸入指令，收到模擬器的返回

PS: 創建串口后在設備管理器可以看到

串口通信程序

用 C# 自帶了 System.IO.Ports 工具，可以很方便實現串口通信，難怪那么多人用 C# 開發上位機

不過在 .NET Core 時代，這個庫需要通過 nuget 安裝

dotnet package add System.IO.Ports

這里我寫了一個簡單的串口模擬程序

using System.IO.Ports;
using System.Text;

Console.WriteLine("=== 協議模擬器 ===");

// 打開虛擬串口 (比如 COM5)
const string portName = "COM5";
var port = new SerialPort(portName, 9600, Parity.None, 8, StopBits.One);
port.Encoding = Encoding.ASCII;
port.Open();

Console.WriteLine($"模擬設備已啟動，監聽 {portName}...");

port.DataReceived += (s, e) => {
    try {
        var cmd = port.ReadExisting();
        Console.WriteLine($"收到: {cmd}");

        string response;

        // 協議模擬邏輯 (這里舉例)
        if (cmd.Contains("temp", StringComparison.OrdinalIgnoreCase)) {
            // 模擬返回溫度
            response = "01,temp=25.6\n";
        }
        else if (cmd.Contains("hum", StringComparison.OrdinalIgnoreCase)) {
            // 模擬返回濕度
            response = "01,hum=60%\n";
        }
        else {
            // 默認回應
            response = "01,ack\n";
        }
    }
    catch (TimeoutException) {
        // 超時繼續監聽
    }
    catch (Exception ex) {
        Console.WriteLine($"錯誤: {ex.Message}");
    }
};

實現效果

使用串口調試工具發送指令，C# 寫的模擬程序這邊收到后就返回響應了

小結

IT寒冬什么的已經被說了好多次了

顯而易見的，互聯網的發展空間基本到頭了，這倆年火熱的AI也只是縮減了一批低端崗位而已，并不能把蛋糕做大

但換個角度看，正因為互聯網不再是藍海，才讓我們重新注意到那些“傳統”卻始終不可或缺的領域。上位機開發就是這樣一個方向。它不像移動互聯網那樣卷，但在工業控制、科研實驗、自動化測試等場景里卻有著穩定而長期的需求。無論是實驗室里的一臺設備，還是生產線上成百上千臺 PLC，最終都需要一個可靠、可視化的上位機來管理和監控。

對入門者來說，C# 提供了友好的語法和強大的生態，足夠快速地做出第一個能跑的 Demo —— 一個串口助手、一個數據采集可視化界面，甚至是一個小型的測試管理系統。隨著學習深入，還可以接觸到 Modbus、CAN 總線、OPC 等更復雜的協議，逐漸走向真正的工業應用。

未來的趨勢不會停在“傳統上位機”上。跨平臺框架（.NET MAUI、Avalonia）、前后端融合（C# + Web 技術），甚至 AI 輔助的數據分析，都可能成為上位機開發的新方向。換句話說，這條路并不狹窄，它只是需要你把眼光從“卷互聯網”轉向“深耕行業”。

所以，如果你正處在迷茫期，不妨先從一個簡單的上位機小項目開始做起。哪怕是一個串口監控工具，都可能成為你進入這個領域的第一塊敲門磚。