TeraTerm发送二进制串口数据异常问题排查

我搭建了VMWare Windows 10虚拟机，采用命名管道实现串口数据传输，并通过TeraTerm连接该管道。开发了一款简单应用程序，每隔几秒发送和接收串口数据，可正常查看虚拟机发送至TeraTerm窗口的串口数据。

但通过TeraTerm（File -> Send file...，勾选binary选项）以文件形式发送二进制数据时，应用程序虽能读取数据，但存在异常：

• 发送的数据：FF 81 A7 13 64 00 00 90 ...
• 读取到的数据：FFFFFFFF FFFFFF81 FFFFFFA7 13 64 00 00 FFFFFF90 ...

具体表现为部分字节被额外的F填充，且仅前几个字节出现该问题，其余字节正常，但输出中缺失最后几个字节。

代码使用Poco库的串口读写功能，在其他应用中运行正常，这是首次结合虚拟机与TeraTerm进行测试。

补充读取并显示串口数据的代码 #

char readBuffer[MAX_MESSAGE_SIZE_BYTES]; //2072
int lengthRead = MAX_MESSAGE_SIZE_BYTES;
if (m_pSerialPort)
{
    lengthRead = m_pSerialPort->read((char*)readBuffer, lengthRead);

    if (lengthRead > 0)
    {
        CStringA rxBytesReadableHex("RX(bytes): ");
        size_t row = 0;
        for (int i = 0; i < lengthRead; i++)
        {
            rxBytesReadableHex.AppendFormat("%02X ", readBuffer[i]);
            row++;
            if (row == 16)
            {
                CString rxBytesReadableHexWide(rxBytesReadableHex);
                m_listBoxRxData.AddString(rxBytesReadableHexWide);
                rxBytesReadableHex.Empty();
                rxBytesReadableHex.Append("                  ");
                row = 0;
            }
        }
    }
}

问题根源 #

1. 符号扩展导致显示异常：代码中使用有符号的char类型存储串口读取的字节。Windows下char默认是有符号类型，当读取到0x80-0xFF区间的字节（如0xFF、0x81）时，会被解析为负数值。%02X格式符会将这类负数符号扩展为32位整数，因此显示出FFFFFFFF这类多余的F。
2. 剩余字节未显示：代码仅在每读取16个字节时将内容添加到列表框，循环结束后剩余的不足16个字节的内容未被处理，导致输出缺失最后几个字节。

修复方案 #

1. 改用无符号字符类型存储数据：将char替换为unsigned char，避免符号扩展问题，同时添加剩余字节的处理逻辑：

   unsigned char readBuffer[MAX_MESSAGE_SIZE_BYTES]; //2072
   int lengthRead = MAX_MESSAGE_SIZE_BYTES;
   if (m_pSerialPort)
   {
       lengthRead = m_pSerialPort->read((char*)readBuffer, lengthRead);
   
       if (lengthRead > 0)
       {
           CStringA rxBytesReadableHex("RX(bytes): ");
           size_t row = 0;
           for (int i = 0; i < lengthRead; i++)
           {
               rxBytesReadableHex.AppendFormat("%02X ", readBuffer[i]);
               row++;
               if (row == 16)
               {
                   CString rxBytesReadableHexWide(rxBytesReadableHex);
                   m_listBoxRxData.AddString(rxBytesReadableHexWide);
                   rxBytesReadableHex.Empty();
                   rxBytesReadableHex.Append("                  ");
                   row = 0;
               }
           }
           // 处理循环结束后剩余的未显示字节
           if (row != 0 && !rxBytesReadableHex.IsEmpty())
           {
               CString rxBytesReadableHexWide(rxBytesReadableHex);
               m_listBoxRxData.AddString(rxBytesReadableHexWide);
           }
       }
   }
   

2. 验证传输链路：从现象来看，TeraTerm的二进制发送功能本身无明显问题。可以用其他串口工具（如串口助手）往命名管道发送相同二进制数据，排查是否为VMware命名管道的传输异常，但优先修复代码的显示问题，因为当前异常大概率由代码类型处理错误导致。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者EraticMagician