上位机与各种电路模块间常常采用串口进行通讯，Node.js中可以使用SerialPort模块操作串口，这篇文章将对其使用进行简单说明。
官网：https://serialport.io/
文档：https://serialport.io/docs/9.x.x/guide-usage
项目地址：https://github.com/serialport/node-serialport
目前已推出10.x.x版本，接口有变动，可以参考下面：
Node.js笔记：SerialPort（串口）模块使用（基于10.x.x）
使用下面命令就可以安装SerialPort模块：
npm install serialport
或者可以使用下面方式安装9.x.x版本中最新的包：
npm install serialport@9
SerialPort模块功能中有部分是用C/C++实现的，所以不同的平台需要该平台可用的二进制文件才能运行，对于常见的平台通常会有预编译好的二进制文件。如果没有的话通常会尝试使用 node-gyp （依赖Python）进行编译，通常包管理器会自动处理相关事务：
有时候或是有些平台下可能需要手动编译。对于编译而言需要平台上有相应的编译工具，可以参考 《Node.js入门 02：包管理器npm》 这个文章中的模块编译章节。
安装了编译工具后可以重新安装SerialPort模块或者手动进行编译处理，具体内容可以参考SerialPort模块文档中 Installing SerialPort 章节：https://serialport.io/docs/guide-installation/
安装SerialPort模块后可以使用 const SerialPort = require('serialport') 方式导入。
使用 SerialPort.list(): Promise<PortInfo[]> 静态方法可以获取设备上的串口列表，比如下面演示：
const SerialPort = require('serialport');
SerialPort.list().then((ports) => {
console.log(ports); // 打印串口列表
}).catch((err) => {
console.log(err);
});
需要注意的是同一个端口在这个列表中有可能会重复出现。
也可以使用 async / await 方式使用上面方法：
const SerialPort = require('serialport');
(async () => {
try {
let ports = await SerialPort.list();
console.log(ports); // 打印串口列表
} catch (error) {
console.log(error);
}
})();
默认情况下创建 SerialPort 对象就会打开端口，比如下面这样：
const SerialPort = require('serialport');
const port = new SerialPort('COM6', (err) => {
if (err) {
console.log('端口打开失败！');
return;
}
console.log('端口打开成功！');
});
SerialPort类的构造方法中有一个 autoOpen 选项用于控制创建对象是是否自动打开端口，默认为自动打开，也可以将它关闭，这样可以后面手动进行打开端口动作：
const SerialPort = require('serialport');
const port = new SerialPort('COM6', { autoOpen: false });
port.open(function (err) {
if (err) {
console.log('端口打开失败！');
return;
}
console.log('端口打开成功！');
});
SerialPort类的构造方法中可以使用 baudRate 选项设置串口通讯波特率，默认为9600：
const SerialPort = require('serialport');
const port = new SerialPort('COM6', { baudRate: 115200 }); // 设置波特率为115200
更多内容可以参考下面章节SerialPort类的构造方法说明。
可以使用SerialPort对象的 write 方法发送数据，该方法会将要发送的数据放入发送缓存，然后依次发送，比如下面这样：
const SerialPort = require('serialport');
const port = new SerialPort('COM6');
port.write('Hello world!\n'); // 发送字符串
port.write(Buffer.from('Hey!\n')); // 发送Buffer数据
port.write(new Uint8Array([0x48, 0x69, 0x21, 0x0A])); // 发送字节数组
需要注意的是打开端口的动作是异步的，所以上面代码的write执行的时候端口可能还没打开，write会先将数据写入到缓存中，等到端口打开时再发送。
write 方法也可以添加回调函数：
const SerialPort = require('serialport');
const port = new SerialPort('COM6');
port.write('Hello world!\n', (err) => {
if (err) {
console.log('write操作失败！');
return;
}
console.log('write操作成功！');
});
需要注意的是上面的回调函数非异常状态下触发的时候只是表示 write 方法本身操作完成，并不代表数据完全从端口发送完成，可以使用 drain 方法来处理，该方法会阻塞直到发送完成：
const SerialPort = require('serialport');
const port = new SerialPort('COM6');
port.write('Hello world!\n');
port.drain(err => {
if (err) return;
console.log('发送完成！');
});
可以使用下面方式接收数据：
const SerialPort = require('serialport');
const port = new SerialPort('COM6');
// 以 paused mode 监听收到的数据，需要主动读取数据
port.on('readable', () => {
console.log(port.read()); // 使用read方法读取数据，可以指定读取字节数
});
// 以 flowing mode 监听收到的数据
port.on('data', (data) => {
console.log(data);
});
除了上面方式外，也可以使用 pipe 将数据传送到另一个流。
SerialPort对象大多数操作都有回调函数，回调函数中的第一个参数都是异常对象。另外也可以通过 error 事件来统一处理异常：
const SerialPort = require('serialport');
const port = new SerialPort('COM6');
port.on('error', err => {
console.log(err);
});
SerialPort模块中准备了一些数据解析器，主要用来处理收到的一些一些常见形式的串口数据，主要提供的功能如下：
ByteLength Parser
以收到的数据长度为单位进行解析：
const SerialPort = require('serialport');
const port = new SerialPort('COM6');
const ByteLength = require('@serialport/parser-byte-length');
const parser = port.pipe(new ByteLength({ length: 8 })); // 每收到8个字节触发
parser.on('data', chunk => {
console.log(chunk); // 打印收到的数据
});
ccTalk Parser
解析 ccTalk 格式数据，格式详见：https://en.wikipedia.org/wiki/CcTalk
Delimiter Parser
以指定字符为界限处理数据：
const SerialPort = require('serialport');
const port = new SerialPort('COM6');
const Delimiter = require('@serialport/parser-delimiter');
const parser = port.pipe(new Delimiter({ delimiter: '\n' })); // 以 \n 分隔处理数据
parser.on('data', chunk => {
console.log(chunk.toString()); // 打印收到的数据
});
delimiter选项可以是 string|Buffer|number[] ；includeDelimiter选项表示数据中是否包含分隔符，默认不包含。
InterByteTimeout Parser
指定时间未收到数据触发解析：
const SerialPort = require('serialport');
const port = new SerialPort('COM6');
const InterByteTimeout = require('@serialport/parser-inter-byte-timeout');
const parser = port.pipe(new InterByteTimeout({interval: 2000})); // 2000毫秒未接到数据触发
parser.on('data', chunk => {
console.log(chunk); // 打印收到的数据
});
maxBufferSize选项用于指定接收到该数量数据后就算没有超时也将触发动作。
Readline Parser
以行为单位解析数据，默认行分隔符为 \n，可以使用 delimiter 选项重新设置为其它的，比如 \r\n 。
Ready Parser
以开始标志进行解析。
Regex Parser
以正则表达式为分隔进行解析。
使用SerialPort模块主要就是使用SerialPort类，其介绍在SerialPort模块文档中 Stream Interface 章节：https://serialport.io/docs/api-stream，这里稍微摘录下其中部分内容。
new SerialPort(path [, openOptions] [, openCallback])
构造方法用于创建一个串口对象，path为串口号，openCallback为自动打开失败时的回调函数；
openOptions常用选项如下：
| 选项 | 类型 | 说明 | 默认值 |
|---|---|---|---|
| autoOpen | boolean | 自动打开端口 | true |
| baudRate | number | 波特率 | 9600 |
| dataBits | number | 数据位，可选值：8、7、6、5 | 8 |
| highWaterMark | number | 读和写缓存大小 | 65536 |
| lock | boolean | 锁定端口，防止其它平台打开（Windows上不支持false） | true |
| stopBits | number | 停止位，可选值：1、2 | 1 |
| parity | string | 校验，可选值：none、even、mark、odd、space | none |
| rtscts | boolean | 流控制设置 | false |
| xon | boolean | 流控制设置 | false |
| xoff | boolean | 流控制设置 | false |
| xany | boolean | 流控制设置 | false |
SerialPort有下面几个属性可读：
path 、 baudRate 、 isOpen 、 binding
SerialPort会触发的事件有下面几个：
open 端口打开时触发；error 发送错误时触发；close 端口关闭时触发；data 收到数据时触发；drain 如果write方法返回false，则再次调用write方法时将触发该事件；SerialPort可用的一些方法如下：
open(() => {}): void 打开端口；update(options: updateOptions, callback?: err => {}): void 更改波特率；write(data: string|Buffer|Array<number>, encoding?: string, callback?: error => {}): boolean 发送数据；read(size?: number): string|Buffer|null 读取数据；close(callback?: error => {}): void 关闭端口；set(options: setOptions, callback?: error => {}): void 设置流控制；get(callback: (error, data: ModemStatus) => {}): void 获取已打开端口的流控制状态；flush(callback? error => {}):void 清空接收和发送缓存中未处理数据；drain(callback? error => {}):void 等待数据发送完成；pause(): this 暂停 flowing mode 触发data事件，转为 paused mode；resume(): this 恢复 data 事件，从 paused mode 转为 flowing mode；SerialPort模块也提供了一些命令行工具，用于直接在命令行界面中使用。下面是官网首页的使用演示：
更多内容可以参考SerialPort模块文档中 Command Line Tools 章节：https://serialport.io/docs/guide-cli
Node.js的SerialPort模块使用主要就是上面一些内容了。
另外需要提一点的是SerialPort模块并不是直接操作串口，而是调用了各个平台上底层的接口来使用串口，如果有进行相关内容的开发或是有特殊需求的话可以参考SerialPort模块文档中Binding相关内容。