串口中的流控设置详解

1.概要

2.内容

在串口通信中，流量控制（Flow Control） 是用于协调发送方和接收方数据传输速率的关键机制，可防止因接收方处理速度不足导致的数据丢失。QSerialPort 支持三种流控模式，以下是详细解释和配置方法：

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一、流控的三种模式

1. 无流控（NoFlowControl）

• 原理：不使用任何流控机制，发送方持续发送数据，接收方需自行处理数据缓冲。
• 适用场景：
  • 短距离、低速通信（如调试串口）
  • 接收方处理能力远高于发送方
• 风险：高速传输时可能出现缓冲区溢出导致数据丢失。

2. 硬件流控（HardwareControl）

• 原理：通过专用信号线控制数据流：
  • RTS（Request To Send）：发送方请求发送数据
  • CTS（Clear To Send）：接收方允许发送数据
• 接线要求：
  • 需要连接 RTS/CTS 引脚（通常为串口的引脚7和8）
• 适用场景：
  • 长距离传输
  • 高速数据传输（如工业控制、嵌入式系统）

3. 软件流控（SoftwareControl）

• 原理：通过特定控制字符暂停/恢复传输：
  • XON（0x11）：接收方准备好，发送方可继续传输
  • XOFF（0x13）：接收方繁忙，发送方暂停传输
• 适用场景：
  • 没有硬件流控引脚的场景（如USB转串口）
  • 低速通信且数据中不包含XON/XOFF字符
• 风险：若数据本身包含 0x11 或 0x13 字符，会导致流控意外触发。

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二、Qt中的流控配置

1. 设置流控模式

// 无流控（默认）
serial->setFlowControl(QSerialPort::NoFlowControl);


// 硬件流控
serial->setFlowControl(QSerialPort::HardwareControl);


// 软件流控
serial->setFlowControl(QSerialPort::SoftwareControl);

2. 软件流控特殊配置

// 设置XON/XOFF字符（默认已为0x11和0x13）
serial->setXonChar(0x11);
serial->setXoffChar(0x13);

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三、流控模式对比

特性	无流控	硬件流控	软件流控
传输可靠性	低	高	中
硬件要求	无	需RTS/CTS引脚	无
传输延迟	最低	中	较高
适用数据类型	非实时数据	实时控制数据	文本类数据
典型场景	调试日志	工业设备通信	旧式终端通信

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四、流控调试技巧

1. 硬件流控验证

# Linux下使用stty命令查看流控设置
stty -F /dev/ttyUSB0 -a | grep flow

输出应包含 crtscts（硬件流控标志）。

2. 软件流控测试

// 发送方代码
serial->write(QByteArray::fromHex("11")); // 发送XON
// 接收方代码
if (data == QByteArray::fromHex("13")) {
    // 处理XOFF
}

3. 流控失效排查

• 硬件流控：
  1. 检查RTS/CTS引脚是否焊接正确
  2. 使用万用表测量信号线电压变化
• 软件流控：
  1. 确保数据中不包含 0x11/0x13 字符
  2. 尝试更换非标准控制字符（如 0x02/0x03）

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五、典型应用场景选择

1. 工业设备通信（如PLC）
   → 硬件流控（确保实时性）

2. GPS模块数据读取
   → 无流控（GPS数据速率稳定且较低）

3. 老式打印机通信
   → 软件流控（兼容旧设备）

通过合理选择流控模式，可显著提升串口通信的可靠性，特别是在嵌入式系统和工业控制领域，流控配置是保障系统稳定运行的关键环节。

3.关联链接

关于串口测试的链接-优快云博客

4.关联知识