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Qt串口通信开发之QSerialPort模块详细使用方法与实例.pdf
串口通信开发之QSerialPort模块详细使用方法与实例
模块详细使用方法与实例
Qt串口通信开发之
主要介绍了Qt串口通信开发之QSerialPort模块详细使用方法与实例,需要的朋友可以参考下
Qt串口通信基础及名词说明
串口通信基础及名词说明
串口通信（Serial Communications）的概念非常简单，串口按位（bit）发送和接收字节。尽管比按字节（byte）的并行通信
慢，但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。它很简单并且能够实现远距离通信。比如IEEE488定义
并行通行状态时，规定设备线总长不得超过20米，并且任意两个设备间的长度不得超过2米；
而对于串口而言，长度可达1200米。典型地，串口用于ASCII码字符的传输。通信使用3根线完成，分别是地线、发送、接
收。由于串口通信是异步的，端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。其他线用于握手，但不是必须的。串
口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。对于两个进行通信的端口，这些参数必须匹配。
波特率：
波特率：
这是一个衡量符号传输速率的参数。指的是信号被调制以后在单位时间内的变化，即单位时间内载波参数变化的次数，如每秒
钟传送240个字符，而每个字符格式包含10位（1个起始位，1个停止位，8个数据位），这时的波特率为240Bd，比特率为10
位*240个/秒=2400bps。一般调制速率大于波特率，比如曼彻斯特编码）。通常电话线的波特率为14400，28800和36600。
波特率可以远远大于这些值，但是波特率和距离成反比。高波特率常常用于放置的很近的仪器间的通信，典型的例子就是
GPIB设备的通信。
数据位：
数据位：
这是衡量通信中实际数据位的参数。当计算机发送一个信息包，实际的数据往往不会是8位的，标准的值是6、7和8位。如何
设置取决于你想传送的信息。比如，标准的ASCII码是0～127（7位）。扩展的ASCII码是0～255（8位）。如果数据使用简单
的文本（标准 ASCII码），那么每个数据包使用7位数据。每个包是指一个字节，包括开始/停止位，数据位和奇偶校验位。由
于实际数据位取决于通信协议的选取，术语“包”指任何通信的情况。
停止位：
停止位：
用于表示单个包的最后一位。典型的值为1，1.5和2位。由于数据是在传输线上定时的，并且每一个设备有其自己的时钟，很
可能在通信中两台设备间出现了小小的不同步。因此停止位不仅仅是表示传输的结束，并且提供计算机校正时钟同步的机会。
适用于停止位的位数越多，不同时钟同步的容忍程度越大，但是数据传输率同时也越慢。
奇偶校验位：
奇偶校验位：
在串口通信中一种简单的检错方式。有四种检错方式：偶、奇、高和低。当然没有校验位也是可以的。对于偶和奇校验的情
况，串口会设置校验位（数据位后面的一位），用一个值确保传输的数据有偶个或者奇个逻辑高位。例如，如果数据是011，
那么对于偶校验，校验位为0，保证逻辑高的位数是偶数个。如果是奇校验，校验位为1，这样就有3个逻辑高位。高位和低位
不真正的检查数据，简单置位逻辑高或者逻辑低校验。这样使得接收设备能够知道一个位的状态，有机会判断是否有噪声干扰
了通信或者是否传输和接收数据是否不同步。
Qt串口通信模块
串口通信模块QtSerialPort简介简介
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操作、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
C、读或写操作的超时和延时配置
D、当RS-232引脚信号变化通知
要在应用程序中使用QtSerialPort，需要包括如下的声明：
#include
要链接QtSerialPort模块，需要在.pro文件中添加如下内容：
QT += serialport
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操作。
串口成功打开后，QSerialPort会尝试确定串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的流操作符。在试图使用流操作符>>读时，需要确保有足够可用的数据。
Qt串口通信模块
串口通信模块QSerialPort类成员函数
类成员函数
//构造函数
QSerialPort::QSerialPort(QObject *parent = Q_NULLPTR)
QSerialPort::QSerialPort(const QString &name, QObject *parent = Q_NULLPTR)
QSerialPort::QSerialPort(const QSerialPortInfo &serialPortInfo, QObject *parent = Q_NULLPTR)
//如果当前没有数据可读，返回true
[virtual] bool QSerialPort::atEnd() const
//波特率改变后，信号触发
[signal] void QSerialPort::baudRateChanged(qint32 baudRate, QSerialPort::Directions directions)
//返回可读数据的字节数
[virtual] qint64 QSerialPort::bytesAvailable() const
//返回可写数据的字节数
[virtual] qint64 QSerialPort::bytesToWrite() const
//关闭串口
[virtual] void QSerialPort::close()
//设置串口端口信息为serialPortInfo
void QSerialPort::setPort(const QSerialPortInfo &serialPortInfo)
//设置串口名为name
void QSerialPort::setPortName(const QString &name)
Qt串口通信模块
串口通信模块QSerialPort简单串口实例
简单串口实例
main.cpp代码
#include "mainwindow.h"
#include
int main(int argc, char *argv[])
{
QApplication a(argc, argv);
MainWindow w;
w.show();
return a.exec();
}
mainwindows.h代码参考如下：
#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H
#include
#include
#include
#include
#include
namespace Ui {
class MainWindow;
}
class MainWindow : public QMainWindow
{
Q_OBJECT
public:
explicit MainWindow(QWidget *parent = 0);
~MainWindow();
private slots:
void on_btn_openConsole_clicked();
void on_btn_send_clicked();
void on_btn_clearRecv_clicked();
void on_btn_clearSend_clicked();
void readData();
private:
Ui::MainWindow *ui;
QSerialPort *serial;
};
#endif // MAINWINDOW_H
mainwindows.cpp代码
#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"
static const char blankString[] = QT_TRANSLATE_NOOP("SettingsDialog", "N/A");
MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
QMainWindow(parent),
ui(new Ui::MainWindow)
{
ui->setupUi(this);
serial = new QSerialPort;
QString description;
QString manufacturer;
QString serialNumber;
//获取可以用的串口
QList serialPortInfos = QSerialPortInfo::availablePorts();
//输出当前系统可以使用的串口个数
qDebug() << "Total numbers of ports: " << serialPortInfos.count();
//将所有可以使用的串口设备添加到ComboBox中
for (const QSerialPortInfo &serialPortInfo : serialPortInfos)
{
QStringList list;
description = serialPortInfo.description();
manufacturer = serialPortInfo.manufacturer();
serialNumber = serialPortInfo.serialNumber();
list << serialPortInfo.portName()
<< (!description.isEmpty() ? description : blankString)
<< (!manufacturer.isEmpty() ? manufacturer : blankString)
<< (!serialNumber.isEmpty() ? serialNumber : blankString)
<< serialPortInfo.systemLocation()
<< (serialPortInfo.vendorIdentifier() ? QString::number(serialPortInfo.vendorIdentifier(), 16) : blankString)
<< (serialPortInfo.productIdentifier() ? QString::number(serialPortInfo.productIdentifier(), 16) : blankString);
ui->comboBox_serialPort->addItem(list.first(), list);
}
ui->comboBox_serialPort->addItem(tr("custom"));
//设置波特率
ui->comboBox_baudRate->addItem(QStringLiteral("9600"), QSerialPort::Baud9600);
ui->comboBox_baudRate->addItem(QStringLiteral("19200"), QSerialPort::Baud19200);
ui->comboBox_baudRate->addItem(QStringLiteral("38400"), QSerialPort::Baud38400);
ui->comboBox_baudRate->addItem(QStringLiteral("115200"), QSerialPort::Baud115200);
ui->comboBox_baudRate->addItem(tr("Custom"));
//设置数据位
ui->comboBox_dataBits->addItem(QStringLiteral("5"), QSerialPort::Data5);
ui->comboBox_dataBits->addItem(QStringLiteral("6"), QSerialPort::Data6);
ui->comboBox_dataBits->addItem(QStringLiteral("7"), QSerialPort::Data7);
ui->comboBox_dataBits->addItem(QStringLiteral("8"), QSerialPort::Data8);
ui->comboBox_dataBits->setCurrentIndex(3);
//设置奇偶校验位
ui->comboBox_parity->addItem(tr("None"), QSerialPort::NoParity);
ui->comboBox_parity->addItem(tr("Even"), QSerialPort::EvenParity);
ui->comboBox_parity->addItem(tr("Odd"), QSerialPort::OddParity);
ui->comboBox_parity->addItem(tr("Mark"), QSerialPort::MarkParity);
ui->comboBox_parity->addItem(tr("Space"), QSerialPort::SpaceParity);
//设置停止位
ui->comboBox_stopBit->addItem(QStringLiteral("1"), QSerialPort::OneStop);
ui->comboBox_stopBit->addItem(QStringLiteral("2"), QSerialPort::TwoStop);
//添加流控
ui->comboBox_flowBit->addItem(tr("None"), QSerialPort::NoFlowControl);
ui->comboBox_flowBit->addItem(tr("RTS/CTS"), QSerialPort::HardwareControl);
ui->comboBox_flowBit->addItem(tr("XON/XOFF"), QSerialPort::SoftwareControl);
//禁用发送按钮
ui->btn_send->setEnabled(false);
}
MainWindow::~MainWindow()
{
//delete serial;
delete ui;
}
//打开串口按钮槽函数
void MainWindow::on_btn_openConsole_clicked()
{
qDebug() << ui->btn_openConsole->text();
if (ui->btn_openConsole->text() == tr("打开串口"))
{
//设置串口名字
serial->setPortName(ui->comboBox_serialPort->currentText());
//设置波特率
serial->setBaudRate(ui->comboBox_baudRate->currentText().toInt());
//设置数据位
serial->setDataBits(QSerialPort::Data8);
//设置奇偶校验位
serial->setParity(QSerialPort::NoParity);
//设置停止位
serial->setStopBits(QSerialPort::OneStop);
//设置流控
serial->setFlowControl(QSerialPort::NoFlowControl);
//打开串口
if (serial->open(QIODevice::ReadWrite))
{
ui->comboBox_baudRate->setEnabled(false);
ui->comboBox_dataBits->setEnabled(false);
ui->comboBox_flowBit->setEnabled(false);
ui->comboBox_parity->setEnabled(false);
ui->comboBox_serialPort->setEnabled(false);
ui->comboBox_stopBit->setEnabled(false);
ui->btn_send->setEnabled(true);
ui->btn_openConsole->setText(tr("关闭串口"));
//信号与槽函数关联
connect(serial, &QSerialPort::readyRead, this, &MainWindow::readData);
}
}
else
{
//关闭串口
//serial->clear();
serial->close();
//serial->deleteLater();
//恢复设置功能
ui->comboBox_baudRate->setEnabled(true);
ui->comboBox_dataBits->setEnabled(true);
ui->comboBox_flowBit->setEnabled(true);
ui->comboBox_parity->setEnabled(true);
ui->comboBox_serialPort->setEnabled(true);
ui->comboBox_stopBit->setEnabled(true);
ui->btn_openConsole->setText(tr("打开串口"));
ui->btn_send->setEnabled(false);
}
}
//发送数据槽函数
void MainWindow::on_btn_send_clicked()
{
serial->write(ui->textEdit_send->toPlainText().toLatin1());
}
//清空接收数据槽函数
void MainWindow::on_btn_clearRecv_clicked()
{
ui->textEdit_recv->clear();
}
//清空发送区槽函数
void MainWindow::on_btn_clearSend_clicked()
{
ui->textEdit_send->clear();
}
void MainWindow::readData()
{
QByteArray buf;
qDebug() << "readData: " << endl;
buf = serial->readAll();
if (!buf.isEmpty())
{
QString str = ui->textEdit_recv->toPlainText();
str += tr(buf);
ui->textEdit_recv->clear();
ui->textEdit_recv->append(str);
}
}
图形界面设计
图形界面设计
图形界面设计如图所示：
图形界面相关属性设置：
测试结果
测试结果
前提条件是需要串口硬件的支持
本文主要介绍了Qt串口通信模块QSerialPort详细使用方法与实例更多关于Qt串口通信的知识技巧请查看下面的相关链接
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