QT开发（五十）——QT串口编程基础

一、QtSerialPort简介

1、串口通信基础

目前使用最广泛的串口为DB9接口，适用于较近距离的通信。一般小于10米。DB9接口有9个针脚。

串口通信的主要参数如下：

A、波特率：衡量通信速度的参数，表示每秒钟传送的bit的个数。例如9600波特表示每秒钟发送9600个bit。

B、数据位：衡量通信中实际数据位的参数，当计算机发送一个信息包，实际包含的有效数据位个数。

C、停止位：用于表示单个包的最后一位。典型的值为1和2位。

D、奇偶校验位：串口通信中一种检错方式。常用的检错方式有：偶、奇校验。

2、QtSerialPort模块简介

QtSerialPort模块是QT5中附加模块的一个模块，为硬件和虚拟的串口提供统一的接口。

串口由于其简单和可靠，目前在像嵌入式系统、机器人等工业中依旧用得很多。使用QtSerialPort模块，开发者可以大大缩短开发串口相关的应用程的周期。

Qt SerialPort提供了基本的功能，包括配置、I/O *** 作、获取和设置RS-232引脚的信号。

Qt SerialPort模块暂不支持以下特性：

A、终端的特性，例如回显，控制CR/LF等等

B、文本模式段饥

C、读或写 *** 作的超时和延时配置

D、当RS-232引脚信号变化通知

#include <QtSerialPort/QtSerialPort>

要链接QtSerialPort模块，需要在.pro文件中添加如下内容：

QT += serialport

二、QSerialPort

1、QSerialPort简介仔贺

QSerialPort提供了访问串口的接口函数。使用辅助类QSerialPortInfo可以获取可用的串口信息。将QSerialPortInfo辅助类对象做为参数，使用setPort()或setPortName()函数可以设置要访问的串口设备。

设置好端口后，可以使用open()函数以只读、只写或读写的模式打开使用。

注意，串口使用独占方式打开。

使用close()函数关闭串口并且取消IO *** 作。

串口成功打开后，QSerialPort会尝试确定串握戚返口的当前配置并初始化。可以使用setBaudRate()、setDataBits()、setParity()、setStopBits()和setFlowControl()函数重新配置端口设置。

有一对名为QSerialPort::dataTerminalReady、QSerialPort::requestToSend的属性

QSerialPort提供了中止正在调用线程直到信号触发的一系列函数。这些函数用于阻塞串口。

waitForReadyRead()：阻塞调用，直到有新的数据可读

waitForBytesWritten()：阻塞调用，直到数据以及写入串口

阻塞串口编程与非阻塞串口编程完全不同。阻塞串口不会要求时间循环并且通常会简化代码。然而，在GUI程序中，为了避免冻结用户界面，阻塞串口编程只能用于非GUI线程。

QSerialPort也能使用QTextStream和QDataStream的流 *** 作符。在试图使用流 *** 作符>>读时，需要确保有足够可用的数据。

2、QSerialPort成员函数

QSerialPort::QSerialPort(QObject *parent = Q_NULLPTR)

QSerialPort::QSerialPort(const QString &name, QObject *parent = Q_NULLPTR)

QSerialPort::QSerialPort(const QSerialPortInfo &serialPortInfo, QObject *parent = Q_NULLPTR)

[virtual] bool QSerialPort::atEnd() const

[signal] void QSerialPort::baudRateChanged(qint32 baudRate, QSerialPort::Directions directions)

[virtual] qint64 QSerialPort::bytesAvailable() const

[virtual] qint64 QSerialPort::bytesToWrite() const

[virtual] void QSerialPort::close()

void QSerialPort::setPort(const QSerialPortInfo &serialPortInfo)

void QSerialPort::setPortName(const QString &name)

三、QSerialPortInfo

1、QSerialPortInfo简介

QSerialPortInfo类提供已有串口设备的信息。使用QSerialPortInfo类的静态成员函数生成QSerialPortInfo对象的链表。链表中的每个QSerialPortInfo对象代表一个串口，每个串口可以使用端口名、系统定位、描述、制造商查询。QSerialPortInfo类对象也可以用做QSerialPort类的setPort()成员函数的参数。

2、QSerialPortInfo成员函数

QSerialPortInfo::QSerialPortInfo(const QSerialPort &port)

QSerialPortInfo::QSerialPortInfo(const QString &name)

QSerialPortInfo::QSerialPortInfo(const QSerialPortInfo &other)

[static] QList<QSerialPortInfo>QSerialPortInfo::availablePorts()

QString QSerialPortInfo::description() const

bool QSerialPortInfo::hasProductIdentifier() const

bool QSerialPortInfo::hasVendorIdentifier() const

bool QSerialPortInfo::isBusy() const

QString QSerialPortInfo::manufacturer() const

QString QSerialPortInfo::portName() const

quint16 QSerialPortInfo::productIdentifier() const

QString QSerialPortInfo::serialNumber() const

[static] QList<qint32>QSerialPortInfo::standardBaudRates()

void QSerialPortInfo::swap(QSerialPortInfo &other)

QString QSerialPortInfo::systemLocation() const

quint16 QSerialPortInfo::vendorIdentifier() const

3、QSerialPortInfo显示串口信息实例

中文编或孝码问题，在主函数加入：

QTextCodec *codec = QTextCodec::codecForName("System") //获察乎取系统编败团悉码

QTextCodec::setCodecForLocale(codec)

QTextCodec::setCodecForCStrings(codec)

QTextCodec::setCodecForTr(codec)

肯定就ok啦

Blocking Master 展示了如何在工作线程中使好正用QSerialPort的同步(synchronous)API为串行接口创建应用程序。

MasterThread是一个QThread子类，提供用于调度对从属服务器的请求的API。 此类提供了用于响应和报告错误的信号。 可以调用 transaction() 方法以使用所需的槐岩请求启动新的主事务。 结果由 response() 信号提供。 如果出现任何问题，将发出 error() 或 timeout() 信号。

注意， transaction() 方法是在主线程中调用的，而请求是在MasterThread线程中提供的。 MasterThread数据成员在不同的线程中并发读取和写入，因此 QMutex 类用于同步访问。

transaction() 方法存储串行端口名称，超时和请求数据。 可以使用 QMutexLocker 锁定互斥锁以保护此数据。 线程可以启动，除非它已经在运行。 稍后将讨论 wakeOne() 方法。

在 run() 函数中，首先是锁定 QMutex 对象，然后使用成员数据获取串行端口名称，超时和请求数据。 完成此 *** 作后，将释放 QMutex 锁。

在任何情况下都不应在获取数据的过程中同时调用 transaction() 方法。 注意，虽然QString类是可重入的，但它不是线程安全的。 因此，建议不要在请求线程中读取串行端口名称，而在另一个线程中超时或请求数据。 MasterThread类一次只能处理一个请求。

在进入循环之前，将在 run() 方法中的堆栈上构造 QSerialPort 对象：

这样就可以在运行循环时创建对象。 这也意味着所有对象方法都在 run() 方法的范围内执行。

在循环内部检查当前事务的串行端口名称是否已更改。 如果已更改，则重新打开串行端口，然后重新配置。

循环将继续请求数据，写入串行端口并等待，直到所有数据都被传输为止。

警告：至于阻塞传输，应在每次write方法调用之后使用 waitForBytesWritten() 方法。 这将处理所有I / O例程，而不是Qt事件循环。

如果传输数据时发生超时错误，则发出 timeout() 信号。

成功请求后，有一个等待期的响应，然后再次读取。

警告：至于阻塞替代方法，应在每次 read() 调用之前使用 waitForReadyRead() 方法。 这将处理铅袜御所有I / O例程，而不是Qt事件循环。

如果接收数据时发生超时错误，则发出timeout（）信号。

成功完成事务后，response（）信号包含从从应用程序接收的数据：

之后，线程进入睡眠状态，直到出现下一个事务。 线程在使用成员唤醒后读取新数据，并从头开始运行循环。

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