一款QT上位机实现【2024年12月18日】

引言

最近，需要一款上位机软件，实现CAN通信，Bootloader烧写，下位机控制（可定制协议），串口通信，曲线显示，数据记录，以及后续要更新的软件频谱分析仪功能。

设计要点

1. 基于QT，开源
2. 模块化设计，方便后续功能的修改和新功能的加入
3. 可支持大量数据的收发和曲线作图显示，不能出现卡顿
4. 支持CAN J1939协议
5. Bootloader功能，应能进行协议的定义和修改
6. Bootloader支持Hex和Bin双格式，Hex采用逐行发送，根据应答信号进行连续发送；Bin支持CRC校验
7. 数据记录格式支持txt、csv或xls

基本思路

1. 多线程设计，收发线程独立（处理CAN卡相关操作），解析线程独立（处理数据解析部分），显示线程独立（独立显示插件进行大量数据显示），存储线程独立处理文件操作部分，主线程总体调度和管理
2. 线程间采用信号槽机制，实现信号和数据的传递，尽量不采用自定义数据结构，尽量不传递大量数据
3. 采用线程锁，确保数据安全
4. 线程中，采用while（1）循环+标志位控制相关功能的使能

界面规划

1. 设备控制界面，实现CAN卡基本设置和启动
2. CAN基本报文信息收发功能页
3. Bootloader功能页
4. 下位机控制功能页
5. 其他功能页

关键技术

1.多线程和并发

上位机需要将CAN卡货串口接收到的数据进行：①报文收发，②解析，③存储，④作图和界面刷新。为提高性能，需要采用多线程来提高实时性。
设计思路为：①主线程；②CanMsgThread负责原始报文接收，作为生产线程；③ParseThread线程，用于根据协议，实现数据的解析；④SaveMsgThread作为存储线程，对选择的数据进行存储；⑤PlotThread线程，用来读取解析后的报文后，由信号槽机制通知UI线程刷新；⑥设备控制DevCtrlThread线程，读取解析后的报文，进行保护、控制等状态的更新，由信号槽机制通知UI刷新；

2.多线程方案

QT多线程的实现方法有多种：
1. 继承QThread类，重写Run（）方法。缺点：①只有重写的run函数在新线程中运行；②信号槽不好实现；有点是简单直观，易于控制。详见：https://blog.youkuaiyun.com/qq_45790916/article/details/136390241
2.