什么是串口通信？

最新推荐文章于 2025-04-25 20:43:59 发布

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1. 什么是串口通信？

1.1 基本概念

串口通信（Serial Communication）是计算机与外设之间进行数据交换的一种通信方式，数据通过串行方式逐位传输。
常见的串口接口有：RS-232、RS-485、USB-to-Serial 转接等。

1.2 串口的基本参数

在使用串口通信时，以下参数需要配置：

波特率（Baud Rate）：每秒传输的比特数，常见值有 9600、115200 等。
数据位（Data Bits）：每个数据包包含的位数，常见值为 8。
校验位（Parity）：用于检测传输错误的校验方式，常见值有无校验（None）、奇校验（Odd）、偶校验（Even）。
停止位（Stop Bits）：标志一帧数据结束的位数，常见值为 1 或 2。
流控制（Flow Control）：数据流的控制方式，常见值为无（None）。

2. Qt 串口模块简介

Qt 提供了一个独立的串口模块 Qt SerialPort，支持跨平台的串口通信功能。

2.1 Qt SerialPort 模块的特点

支持基本的串口读写操作。
提供事件驱动模式（如串口数据可读时触发信号）。
支持多种串口参数配置。

2.2 模块引入

在项目的 .pro 文件中添加：
pro

复制代码

QT += serialport
确保你的 Qt 安装包中包含 Qt SerialPort 模块（在安装时选择 Qt Essentials）

3使用 Qt 实现串口通信

3.1 打开串口

#include <QSerialPort>
#include <QSerialPortInfo>
#include <QDebug>

QSerialPort serial;

void openSerialPort() {
    serial.setPortName("COM3"); // 指定串口名
    serial.setBaudRate(QSerialPort::Baud115200); // 设置波特率
    serial.setDataBits(QSerialPort::Data8);     // 设置数据位
    serial.setParity(QSerialPort::NoParity);    // 设置校验位
    serial.setStopBits(QSerialPort::OneStop);   // 设置停止位
    serial.setFlowControl(QSerialPort::NoFlowControl); // 设置流控

    if (serial.open(QIODevice::ReadWrite)) {
        qDebug() << "串口已打开";
    } else {
        qDebug() << "无法打开串口：" << serial.errorString();
    }
}

3.2 读取数据

Qt 的串口模块通过信号 readyRead 监听数据接收事件：

#include <QObject>

void setupConnection() {
    QObject::connect(&serial, &QSerialPort::readyRead, []() {
        QByteArray data = serial.readAll(); // 读取全部可用数据
        qDebug() << "收到数据：" << data;
    });
}

3.3 写入数据

使用 write 方法向串口发送数据：

void writeData(const QByteArray &data) {
    serial.write(data); // 写入数据
}

3.4 关闭串口

当通信完成后，应关闭串口以释放资源：

void closeSerialPort() {
    if (serial.isOpen()) {
        serial.close();
        qDebug() << "串口已关闭";
    }
}

4. 枚举系统可用串口

通过 QSerialPortInfo 类，可以枚举当前系统可用的串口：

#include <QSerialPortInfo>
#include <QDebug>

void listAvailablePorts() {
    foreach (const QSerialPortInfo &info, QSerialPortInfo::availablePorts()) {
        qDebug() << "Port Name:" << info.portName();
        qDebug() << "Description:" << info.description();
        qDebug() << "Manufacturer:" << info.manufacturer();
    }
}

5. 完整代码示例

以下是一个完整的示例，包含打开串口、发送数据、接收数据和关闭串口的功能：

#include <QCoreApplication>
#include <QSerialPort>
#include <QSerialPortInfo>
#include <QDebug>

int main(int argc, char *argv[]) {
    QCoreApplication a(argc, argv);

    QSerialPort serial;

    // 枚举可用串口
    foreach (const QSerialPortInfo &info, QSerialPortInfo::availablePorts()) {
        qDebug() << "Port Name:" << info.portName();
        qDebug() << "Description:" << info.description();
        qDebug() << "Manufacturer:" << info.manufacturer();
    }

    // 配置串口参数
    serial.setPortName("COM3");
    serial.setBaudRate(QSerialPort::Baud115200);
    serial.setDataBits(QSerialPort::Data8);
    serial.setParity(QSerialPort::NoParity);
    serial.setStopBits(QSerialPort::OneStop);
    serial.setFlowControl(QSerialPort::NoFlowControl);

    // 打开串口
    if (serial.open(QIODevice::ReadWrite)) {
        qDebug() << "串口已打开";

        // 监听数据接收
        QObject::connect(&serial, &QSerialPort::readyRead, [&]() {
            QByteArray data = serial.readAll();
            qDebug() << "收到数据：" << data;
        });

        // 发送数据
        serial.write("Hello, Serial Port!");
    } else {
        qDebug() << "无法打开串口：" << serial.errorString();
    }

    // 关闭串口
    QObject::connect(&a, &QCoreApplication::aboutToQuit, [&]() {
        if (serial.isOpen()) {
            serial.close();
            qDebug() << "串口已关闭";
        }
    });

    return a.exec();
}