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重学Qt——串口编程

news 2026/5/28 22:37:51

串口编程

在工控行业中，开发者常常需要编写上位机程序来与下位机设备进行通信。

串口是一种常见的通信接口，被广泛应用于工业控制、数据采集等领域。

Qt Serial Port

Qt作为一个强大的跨平台应用程序开发框架，其Serial Port模块为开发者提供了方便快捷的串口通信功能。

使用Qt Serial Port模块，开发者可以轻松地配置串口通信参数，如波特率、数据位、停止位和奇偶校验等。
这些参数的配置对于确保串口通信的稳定性和可靠性至关重要。一旦串口通信参数配置完成，开发者就可以使用Qt Serial Port模块提供的数据读写函数来进行串口数据的收发。

Qt Serial Port模块提供了丰富的API接口，使得开发者可以以阻塞式或非阻塞式的方式来进行数据读写。

在GUI程序中，通常使用非阻塞式方式进行数据读写，以避免阻塞主线程。而在非GUI程序或单独的线程中，开发者则可以使用阻塞式方式进行数据读写。

通过使用Qt Serial Port模块，开发者可以方便地编写出具有串口通信功能的上位机程序。

Qt Serial Port模块

Qt Serial Port模块用于串口通信编程，要在一个项目中使用Qt Serial Port模块，需要在项目配置文件中加入如下一行语句:

QT+=serialport

串口的通信协议比较简单，Qt Serial Port模块中只有两个类:QSerialPortInfo和 QSerialPort。

QSerialPortInfo

QSerialPortInfo 是 Qt 中用于提供串行端口信息的类，它可以帮助开发者获取关于可用串口的信息，比如串口名称、描述、制造商等。下面是对 QSerialPortInfo 的详细介绍及示例。

QSerialPortInfo 类提供以下功能：

列出系统中可用的串行端口。
获取特定串口的详细信息。
检查串口的状态（如是否可用、是否已打开等）。

常用方法

availablePorts()：静态方法，返回当前所有可用的串口信息列表。
portName()：返回串口的名称。
description()：返回用户对串口的描述。
manufacturer()：返回串口的制造商。
isNull()：检查对象是否是有效的串口信息。

示例：使用 QSerialPortInfo 列出所有可用串口信息的示例。

#include<QCoreApplication>#include<QSerialPortInfo>#include<QDebug>intmain(intargc,char*argv[]){QCoreApplicationa(argc,argv);QList<QSerialPortInfo>ports=QSerialPortInfo::availablePorts();if(ports.isEmpty()){qDebug()<<"No available ports.";}else{qDebug()<<"Available Serial Ports:";for(constQSerialPortInfo&portInfo:ports){qDebug()<<"Port Name:"<<portInfo.portName();qDebug()<<"Description:"<<portInfo.description();qDebug()<<"Manufacturer:"<<portInfo.manufacturer();qDebug()<<"Serial Number:"<<portInfo.serialNumber();qDebug()<<"System Location:"<<portInfo.systemLocation();qDebug()<<"Vendor Identifier:"<<portInfo.vendorIdentifier();qDebug()<<"Product Identifier:"<<portInfo.productIdentifier();qDebug()<<"------------------------------------------------";}}returna.exec();}

说明

项目设置：在 .pro 文件中包含 core 模块：

QT += core

运行程序：此程序将输出当前系统中的所有可用串口的详细信息，包括端口名称、描述和制造商信息。

QSerialPort

设置串口通信参数：
QSerialPort提供了设置串口通信参数的功能，包括波特率、数据位个数、停止位个数和奇偶校验位等。这些参数可以通过QSerialPort的相应函数进行设置和获取。

打开和关闭串口：
在设置完串口通信参数后，需要指定串口的名称，然后才能打开串口进行数据读写。打开串口后，当不再需要进行串口通信时，应调用close()函数来关闭串口。

数据读写：
QSerialPort提供了多种数据读写方式，包括阻塞式和非阻塞式（异步方式）。在GUI程序中，一般使用非阻塞式方式进行数据读写，以避免阻塞主线程。与异步方式相关的函数可用于读取和写入串口数据。

QSerialPort 类提供以下功能：

打开和配置串行端口。
发送和接收数据。
支持异步和同步操作。
支持多种串口配置，如波特率、数据位、停止位、奇偶校验等。

常用方法

open(QIODevice::OpenMode)：打开串口。
close()：关闭串口。
setBaudRate()：设置波特率。
setDataBits()：设置数据位数。
setParity()：设置奇偶校验。
setStopBits()：设置停止位。
write()：发送数据。
read()：接收数据。

示例：示例程序打开串口，并向设备发送数据。

#include<QCoreApplication>#include<QSerialPort>#include<QSerialPortInfo>#include<QDebug>intmain(intargc,char*argv[]){QCoreApplicationa(argc,argv);QString portName="COM3";// 根据实际情况设置端口名QSerialPort serialPort;serialPort.setPortName(portName);// 设置串口参数if(!serialPort.open(QIODevice::ReadWrite)){qDebug()<<"Failed to open port"<<portName<<":"<<serialPort.errorString();return1;}serialPort.setBaudRate(QSerialPort::Baud9600);serialPort.setDataBits(QSerialPort::Data8);serialPort.setParity(QSerialPort::NoParity);serialPort.setStopBits(QSerialPort::OneStop);serialPort.setFlowControl(QSerialPort::NoFlowControl);// 发送数据QByteArray dataToSend="Hello World";serialPort.write(dataToSend);if(!serialPort.waitForBytesWritten(1000)){qDebug()<<"Failed to write data:"<<serialPort.errorString();}// 读取数据if(serialPort.waitForReadyRead(1000)){QByteArray receivedData=serialPort.readAll();while(serialPort.waitForReadyRead(10)){receivedData+=serialPort.readAll();}qDebug()<<"Received data:"<<receivedData;}else{qDebug()<<"No data received:"<<serialPort.errorString();}serialPort.close();// 关闭串口returna.exec();}