QT实现串口通信
QT实现串口通信
串行接口:是一种可以将接收来自CPU的并行数据字符转换为连续的串行数据流发送出去,同时可将接收的串行数据流转换为并行的数据字符供给CPU的器件。一般完成这种功能的电路,我们称为串行接口电路。
串口通信的原理
串口通信(Serial Communications)的概念非常简单,串口按位发送和接收字节。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。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
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)。波特率可以远远大于这些值,但是波特率和距离成反比。
数据位
这是衡量通信中实际数据位的参数。当计算机发送一个数据包,实际的数据往往不会是8位的,标准的值是6、7和8位。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
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
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。
串口通信特点
串口通信单向只有一个数据线实现通信,同时只能传输1个二进制位数据,所以是串行通信; 串口通信的发送方和接收方之间没有统一的时钟信号,所以它是异步通信方式; 串口通信即可以实现全双工通信,也可以实现单工通信; 串口通信出现时间较早、速率较低,并且采样电平信号传输,抗干扰能力不强,传输的距离较近;
串口通信的优点:
串口通讯的传输速度相对较慢,但是传输距离较长,可以达到几百米。 串口通讯的接口比较简单,可以方便地接入各种设备。 串口通讯的数据传输稳定可靠,不容易出现数据丢失等问题。 串口通讯的成本较低,适合在一些低成本的应用中使用。
串口通信的缺点:
串口通讯的传输速度相对较慢,难以满足一些高速数据传输的需求。 串口通讯的传输距离受到电缆长度、传输速度等因素的限制。 串口通讯的数据传输方式是异步传输,需要进行数据帧的同步和校验,增加了传输的复杂性。
串口通信的实现
在.pro添加串口支持
#增加串口支持 QT += serialport
在头文件添加串口类
// 提供访问串口的功能 #include // 提供系统中存在的串口信息 #include
程序界面
串口连接
// 设置串口名 m_serialPort->setPortName(ui->cbSerialList->currentText()); // 打开串口 m_serialPort->open(QIODevice::ReadWrite); // 设置波特率 m_serialPort->setBaudRate(ui->cbBaudRate->currentText().toInt()); // 设置停止位 switch(ui->cbStopBit->currentIndex()) { case 0: m_serialPort->setStopBits(QSerialPort::OneStop); break; case 1: m_serialPort->setStopBits(QSerialPort::TwoStop); break; default: break; } // 设置数据位 switch(ui->cbDataBit->currentIndex()) { case 0: m_serialPort->setDataBits(QSerialPort::Data8); break; case 1: m_serialPort->setDataBits(QSerialPort::Data7); break; case 2: m_serialPort->setDataBits(QSerialPort::Data6); break; case 3: m_serialPort->setDataBits(QSerialPort::Data5); break; default: break; } // 设置奇偶校验 switch(ui->cbCheckBit->currentIndex()) { case 0: m_serialPort->setParity(QSerialPort::NoParity); break; case 1: m_serialPort->setParity(QSerialPort::EvenParity); break; case 2: m_serialPort->setParity(QSerialPort::OddParity); break; case 3: m_serialPort->setParity(QSerialPort::SpaceParity); break; case 4: m_serialPort->setParity(QSerialPort::MarkParity); break; default: break; }
串口断开
// 关闭串口 m_serialPort->clear(); m_serialPort->close();
发送数据
m_serialPort->write(ui->teSend->toPlainText().toLatin1());
接收数据
QByteArray buf; buf = m_serialPort->readAll(); if(!buf.isEmpty()) { QString str = ui->teRecerive->toPlainText(); str+=tr(buf); ui->teRecerive->clear(); ui->teRecerive->append(str); } buf.clear();
扫描串口
// 获取计算机中有效的端口号,然后将端口号的名称给端口选择控件 foreach(const QSerialPortInfo &info,QSerialPortInfo::availablePorts()) { serial->setPort(info); // 在对象中设置串口 if(serial->open(QIODevice::ReadWrite)) // 以读写方式打开串口 { ui->serialComboBox->addItem(info.portName()); // 添加计算机中的端口 serial->close(); // 关闭 } else { qDebug() setupUi(this); m_serialPort = new QSerialPort(); scanSerial(); // 添加波特率setBaudRate ui->cbBaudRate->addItem(QString::number(115200)); ui->cbBaudRate->addItem(QString::number(57600)); ui->cbBaudRate->addItem(QString::number(38400)); ui->cbBaudRate->addItem(QString::number(19200)); ui->cbBaudRate->addItem(QString::number(9600)); ui->cbBaudRate->addItem(QString::number(4800)); ui->cbBaudRate->addItem(QString::number(2400)); // 停止位setStopBits(QSerialPort::OneStop); ui->cbStopBit->addItem(QString::number(1)); ui->cbStopBit->addItem(QString::number(2)); // 数据位QSerialPort::Data8 setDataBits ui->cbDataBit->addItem(QString::number(8)); ui->cbDataBit->addItem(QString::number(7)); ui->cbDataBit->addItem(QString::number(6)); ui->cbDataBit->addItem(QString::number(5)); // 校验位setParity(QSerialPort::NoParity); ui->cbCheckBit->addItem(QString::number(0)); ui->cbCheckBit->addItem(QString::number(2)); ui->cbCheckBit->addItem(QString::number(3)); ui->cbCheckBit->addItem(QString::number(4)); ui->cbCheckBit->addItem(QString::number(5)); } Widget::~Widget() { delete ui; m_serialPort->deleteLater(); } void Widget::sendData() { m_serialPort->write(ui->teSend->toPlainText().toLatin1()); ui->teSend->clear(); } void Widget::revcData() { QByteArray buf; buf = m_serialPort->readAll(); if(!buf.isEmpty()) { QString str = ui->teRecerive->toPlainText(); str+=tr(buf); ui->teRecerive->clear(); ui->teRecerive->append(str); } buf.clear(); } void Widget::connectSerial() { // 设置串口名 m_serialPort->setPortName(ui->cbSerialList->currentText()); // 打开串口 m_serialPort->open(QIODevice::ReadWrite); // 设置波特率 m_serialPort->setBaudRate(ui->cbBaudRate->currentText().toInt()); // 设置停止位 switch(ui->cbStopBit->currentIndex()) { case 0: m_serialPort->setStopBits(QSerialPort::OneStop); break; case 1: m_serialPort->setStopBits(QSerialPort::TwoStop); break; default: break; } // 设置数据位 switch(ui->cbDataBit->currentIndex()) { case 0: m_serialPort->setDataBits(QSerialPort::Data8); break; case 1: m_serialPort->setDataBits(QSerialPort::Data7); break; case 2: m_serialPort->setDataBits(QSerialPort::Data6); break; case 3: m_serialPort->setDataBits(QSerialPort::Data5); break; default: break; } // 设置奇偶校验 switch(ui->cbCheckBit->currentIndex()) { case 0: m_serialPort->setParity(QSerialPort::NoParity); break; case 1: m_serialPort->setParity(QSerialPort::EvenParity); break; case 2: m_serialPort->setParity(QSerialPort::OddParity); break; case 3: m_serialPort->setParity(QSerialPort::SpaceParity); break; case 4: m_serialPort->setParity(QSerialPort::MarkParity); break; default: break; } } void Widget::disConnectSerial() { // 关闭串口 m_serialPort->clear(); m_serialPort->close(); } void Widget::scanSerial() { // 获取计算机中有效的端口号,然后将端口号的名称给端口选择控件 foreach(const QSerialPortInfo &info,QSerialPortInfo::availablePorts()) { m_serialPort->setPort(info); // 在对象中设置串口 if(m_serialPort->open(QIODevice::ReadWrite)) // 以读写方式打开串口 { ui->cbSerialList->addItem(info.portName()); // 添加计算机中的端口 m_serialPort->close(); // 关闭 } else { qDebug() pbConnectSerial->text()=="连接串口"){ ui->pbConnectSerial->setText("断开串口"); connectSerial(); } else if(ui->pbConnectSerial->text()=="断开串口"){ ui->pbConnectSerial->setText("连接串口"); disConnectSerial(); } } void Widget::on_pbClear_clicked() { ui->teRecerive->clear(); } void Widget::on_pbSend_clicked() { sendData(); } void Widget::on_cbSerialList_currentIndexChanged(const QString &arg1) { disConnectSerial(); connectSerial(); }
connectSerial(); } else if(ui->pbConnectSerial->text()=="断开串口"){ ui->pbConnectSerial->setText("连接串口"); disConnectSerial(); }
}
void Widget::on_pbClear_clicked()
{
ui->teRecerive->clear();
}
void Widget::on_pbSend_clicked()
{
sendData();
}
void Widget::on_cbSerialList_currentIndexChanged(const QString &arg1)
{
disConnectSerial();
connectSerial();
}