【Qt开发】串口通信收不到QSerialPort::readyRead信号的问题

Qt的QSerialPort模块，提供了通过串口与硬件通信的功能。Qt程序利用QSerialPort，通过串口与硬件通信的步骤一般是：

1. 通过QSerialPortInfo::availablePorts()接口列举所有可用串口
2. 选择硬件对应的串口
3. 创建QSerialPort的实例：QSerialPort port = new QSerialPort(portName)
4. 配置串口，比如波特率之类的：port->setBaudRate(QSerialPort::Baud19200);
5. 打开串口：port->open(QIODevice::ReadWrite)，根据open的返回结果，判断串口是否打开成功
6. 利用SIGNALreadyRead()判断硬件是否发送了数据
7. 收到signal后，利用port->readAll()读取缓存中的所有数据
8. 对数据完成解析，然后使用数据

代码如下

QList<QSerialPortInfo> ports = QSerialPortInfo:::availablePorts();
// 假设ports不为空
QString targetPortName = ports.first().portName();

QSerialPort *port = new QSerialPort(targetPortName);
port->setBaudRate(QSerialPort::Baud19200);
if(!port->open(QIODevice::ReadWrite)) {
    // open serial port failed
}

connect(port, &QSerialPort::readyRead, this, [=](){
    QByteArray data = port->readAll();
    decode(data); // 自定义解码数据
});

我在项目中使用上述代码一直没有问题，都能正常读取并解析数据，直到一次硬件更新，忽然无法从硬件获取数据了。

通过排查发现，readyRead Signal不再被触发了，改成以轮询的方式读取后果然还是能够读到数据，并正确解析的。轮询方式如下：

while(true) {
    QByteArray data = port->readAll();
    decode(data);
}

这种方式虽然可以读取到数据，但即便使用多线程，对系统资源的占用也明显太高了，没有从根本上解决问题。

那么造成无法从硬件获取数据的根本原因是什么呢？ 为什么之前work的代码，硬件更新后就无法正常工作了？难道是硬件的锅？

通过跟硬件团队沟通，发现原因在于打开串口时，串口的缓存已经满了，导致硬件不能再写入输入，也就不会触发readReadySignal了，这个问题其他人也有提到过，比如这个。

那为了解决这个问题，有两种解决方案：

1. 判断buffer是否已经满了，如果满了就读取数据
2. 每次开始读取之前，先清空buffer

前者可以利用winbase.h中的EV_RX80FULL。Qt虽然可以使用winbase.h中的接口，但毕竟不太方便，而且可能需要重构原来使用QSerialPort模块的代码。

因此最后采用方案2，QSerialPort模块提供了接口clear()，作用是：

Discards all characters from the output or input buffer, depending on given directions directions. This includes clearing the internal class buffers and the UART (driver) buffers.

在开始读取数据之前，利用该接口清空buffer数据，硬件就可以继续写数据，并触发readReadySignal。

代码如下

QList<QSerialPortInfo> ports = QSerialPortInfo:::availablePorts();
// 假设ports不为空
QString targetPortName = ports.first().portName();

QSerialPort *port = new QSerialPort(targetPortName);
port->setBaudRate(QSerialPort::Baud19200);
if(!port->open(QIODevice::ReadWrite)) {
    // open serial port failed
}

port->clear(QSerialPort::AllDirections);

connect(port, &QSerialPort::readyRead, this, [=](){
    QByteArray data = port->readAll();
    decode(data); // 自定义解码数据
});

至此，问题解决。