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QT入门第十四天串口通信协议+收发数据+波特率+数据位+停止位+奇偶校验+串口识别射频

时间：2022-09-10 19:26:02

QT入门第十四天串口通信【QT入门第十四天串口通信协议+收发数据+波特率+数据位+停止位+奇偶校验+串口识别射频RFID的卡号

第一章常见的硬件通信接口协议【1】硬件通信接口协议【2】使用串口的传感器第二章串口通信的代码实现【1】QT和Linux串口通信的比较【2】QT中的串口编程(1)代码思路【3】实际开发使用串口的时候，参数究竟配置成什么样？？第三章 linux中串口编程【1】重要的结构体【2】思路和方法【打开串口的驱动、配置串口】(1)设置串口工作在原始模式(串口只用于数据的收发，不用做其它功能)(2)设置波特率，数据位，停止位，奇偶校验....... 第四章串口的应用--》通过串口读写获取RFID的卡号【1】分析RFID的通信协议【2】分析ISO14443A命令第五章跟我一起学写代码【1】QT实现串口编写main.cppmainwindow.hmainwindow.cppmainwindow.ui 【2】串口通信应用领域第六章往期内容你复习了吗？

第一章常见的硬件通信接口协议

【1】硬件通信接口协议

很多硬件传感器需要用到如下的通信协议串口(上层应用的串口代码编写，不是底层的串口代码编写)SPI（外设串口通信，没有直接跟CPU通信，效果好）IICCANUSBUartI2C

【2】使用串口的传感器

串口蓝牙，串口wifi开发板跟电脑

第二章串口通信的代码实现

常见的硬件校验算法有哪些？算法原理是怎么样？

CRC校验 --》循环冗余校验哈希校验

【1】QT和Linux串口通信的比较

QT中的串口编程(既可以在window上运行，也能在ARM平台，linux平台都能运行)

linux中的串口编程(只能在ARM平台，linux平台运行)

波特率: 串口传输数据的速度 115200表示每一秒钟传输115200个比特位数据位：串口传输一帧数据的位数奇偶校验：校验--》检查数据收发是否发生了错误奇校验偶校验停止位：标记数据的结尾流控: 当数据的接收端无法收到数据的时候，会通知发送端停止发送

【2】QT中的串口编程

类和方法

添加的库： serialportQSerialPortInfo//获取当前系统中所有的串口信息QSerialPort //表示串口

(1)代码思路

第一步：获取当前系统所有的串口信息

[static] QList<QSerialPortInfo> QSerialPortInfo::availablePorts()返回值： QList存放的就是所有的串口信息QString QSerialPortInfo::description() const返回：串口的描述信息QString QSerialPortInfo::portName() const返回：串口的名字

第二步：创建QSerialPort 串口对象，配置串口的参数

QSerialPort::QSerialPort(const QString &name)参数：name --》串口的名字bool setBaudRate(qint32 baudRate)参数：baudRate --》你要设置的波特率 QSerialPort::Baud115200bool setDataBits(QSerialPort::DataBits dataBits)参数：dataBits --》QSerialPort::Data8 8位数据位bool setParity(QSerialPort::Parity parity)参数：parity --》QSerialPort::NoParity 无奇偶校验QSerialPort::EvenParity 偶校验QSerialPort::OddParity 奇校验bool setStopBits(QSerialPort::StopBits stopBits)参数：stopBits --》QSerialPort::OneStop 1位停止位QSerialPort::OneAndHalfStop 1.5位停止位bool setFlowControl(QSerialPort::FlowControl flowControl)参数：flowControl --》QSerialPort::NoFlowControl 无流控QSerialPort::HardwareControl 硬件流控 QSerialPort::SoftwareControl 软件流控

第三步：打开串口

bool QSerialPort::open(QIODevice::OpenMode mode)

第四步：读写串口数据

读串口--》接收对方从串口发送过来的数据[signal] void QIODevice::readyRead() //关联这个信号，在槽函数中读取数据read/readAll写串口--》你把数据从串口发送给对方write

第五步：关闭串口

void QSerialPort::close()

【3】实际开发使用串口的时候，参数究竟配置成什么样？？

答案：认真阅读传感器厂家提供的使用说明书–》清楚地告诉你串口该如何配置

第三章 linux中串口编程

【1】重要的结构体

struct termios{//里面都是标志位，用来设置串口参数c_cflag //控制模式标志位}

【2】思路和方法【打开串口的驱动、配置串口】

第一步：打开串口的驱动

连接电脑 --》/dev/ttySAC0右上角第一排 --》/dev/ttySAC1右上角第二排 --》/dev/ttySAC2右上角第三排 --》/dev/ttySAC3open()

第二步：配置串口

#include <termios.h>#include <unistd.h>int tcgetattr(int fd, struct termios *termios_p); //获取当前串口的配置信息参数: fd --》串口的文件描述符termios_p --》结构体指针，用来保存串口配置信息

(1)设置串口工作在原始模式(串口只用于数据的收发，不用做其它功能)

struct termios myios;bzero(&myios,sizeof(myios));myios.c_cflag |= CLOCAL | CREAD; void cfmakeraw(struct termios *termios_p);

(2)设置波特率，数据位，停止位，奇偶校验…

波特率：

int cfsetispeed(struct termios *termios_p, speed_t speed);int cfsetospeed(struct termios *termios_p, speed_t speed);参数：speed --》你要设置的波特率B115200B数字(就是波特率)数据位：myios.c_cflag &= ~CSIZE; /* 用数据位掩码清空数据位设置 */myios.c_cflag |= CS8; //CS5 CS6 CS7 CS8

奇偶校验：

奇校验

myios.c_cflag |= (PARODD | PARENB);myios.c_iflag |= INPCK;

偶校验

myios.c_cflag |= PARENB;myios.c_cflag &= ~PARODD;/* 清除奇校验标志，则配置为偶校验*/ myios.c_iflag |= INPCK;

无校验

myios.c_cflag &= ~PARENB; //使能 --》开启失能 --》关闭

停止位

myios.c_cflag &= ~CSTOPB;1位停止位myios.c_cflag |= CSTOPB; 2位停止位设置最少读取的字符数量和最长等待时间myiosc_cc[VTIME] = 0;myios.c_cc[VMIN] = 4;让刚才的设置生效(激活配置)int tcflush(int fd, int queue_selector);]参数: fd --》串口的文件描述符 queue_selector --》TCIOFLUSH 刷新串口的输入输出缓冲区tcsetattr(int fd, int optional_actions, const struct termios*termios_p);参数: fd --》串口的文件描述符 optional_actions --》TCSANOW 设置立即生效

第三步：收发数据

发送 write()接收 read()

第四步：关闭串口

close()

第四章串口的应用–》通过串口读写获取RFID的卡号

【1】分析RFID的通信协议

通信协议：硬件传感器依照什么样的数据格式去发送/接收数据

类似于tcp通信发送字符串/发送表情包

【2】分析ISO14443A命令

A命令(请求): 激活RFID读卡模块，使之能够对外发射电磁场，当有卡靠近模块的时候，模块能够感应到卡的存在

char abuf[7];abuf[0]=0x07; //帧长abuf[1]=0x02; //ISO14443Aabuf[2]='A'； // A命令abuf[3]=0x01; //信息长度abuf[4]=0x52; //ALL模式abuf[5]=校验和;abuf[6]=0x03; //帧结束标记//发送A命令给模块write(fd,abuf,7); //串口发送A命令给RFID读卡模块主机--》从机命令//接收模块回复的应答信息char rbuf[8]；read(fd,rbuf,8); 从机--》主机状态//判断接收的应答信息是否正确 if(rbuf[2]==0x00) //应答成功printf("A命令发送成功了!\n");else printf("A命令没有发送成功了!\n");B命令(防碰撞): 防止多张卡同时进入磁场范围，出现读写冲突的问题(只会挑选其中一张来读写)char bbuf[8];bbuf[0]=0x08; //帧长bbuf[1]=0x02; //ISO14443Abbuf[2]='B'； // B命令bbuf[3]=0x02; //信息长度bbuf[4]=0x93; //一级防碰撞bbuf[5]=0x00; bbuf[6]=校验和;bbuf[7]=0x03; //帧结束标记//发送B命令给模块write(fd,bbuf,8); //串口发送B命令给RFID读卡模块主机--》从机命令//接收模块回复的应答信息char rbuf[10]；read(fd,rbuf,10); 从机--》主机状态//判断接收的应答信息是否正确 if(rbuf[2]==0x00) //应答成功printf("B命令发送成功了,同时得到了序列号!\n"); //卡的序列号 rbuf[4]rbuf[5]rbuf[6]rbuf[7]else printf("B命令没有发送成功了!\n");

参考代码:

第一个：以非阻塞的方式打开串口(无论串口是否有数据可读，read去读取串口数据的时候都不会阻塞)

fd = open("/dev/ttySAC1", O_RDWR | O_NOCTTY | O_NONBLOCK);

第二个：使用了多路复用监测串口是否有数据可读(可读就调用read去读取模块的响应信息)

第三个：延时–》while(1)执行速度太快了，串口的读写速度跟不上，所以适当延时一下

第五章跟我一起学写代码

【1】QT实现串口编写

main.cpp

#include "mainwindow.h"#include <QApplication>int main(int argc, char *argv[]){QApplication a(argc, argv);MainWindow w;w.show();return a.exec();}

mainwindow.h

#ifndef MAINWINDOW_H#define MAINWINDOW_H#include <QMainWindow>#include <QSerialPort>#include <QSerialPortInfo>QT_BEGIN_NAMESPACEnamespace Ui {class MainWindow; }QT_END_NAMESPACEclass MainWindow : public QMainWindow{Q_OBJECTpublic:MainWindow(QWidget *parent = nullptr);~MainWindow();private slots:void on_openbt_clicked();void on_portbox_activated(const QString &arg1);void on_bardbox_activated(const QString &arg1);void on_databox_activated(const QString &arg1);void on_jobox_activated(const QString &arg1);void on_stopbox_activated(const QString &arg1);private:Ui::MainWindow *ui;QString portstr; //端口名称QString bardstr; //波特率QString datastr; //数据位QString jostr; //奇偶校验QString stopstr; //停止位QSerialPort *myport;};#endif // MAINWINDOW_H

mainwindow.cpp

#include "mainwindow.h"#include "ui_mainwindow.h"#include <QList>MainWindow::MainWindow(QWidget *parent): QMainWindow(parent), ui(new Ui::MainWindow){ui->setupUi(this);//获取当前系统所有可以使用的串口信息QList<QSerialPortInfo> mylist=QSerialPortInfo::availablePorts();for(auto &x:mylist)ui->portbox->addItem(x.portName());//初始化波特率ui->bardbox->addItem("9600");ui->bardbox->addItem("115200");//初始化数据位ui->databox->addItem("5");ui->databox->addItem("6");ui->databox->addItem("7");ui->databox->addItem("8");//初始化停止位ui->stopbox->addItem("1");ui->stopbox->addItem("1.5");ui->stopbox->addItem("2");//初始化奇偶校验ui->jobox->addItem("none");ui->jobox->addItem("odd");ui->jobox->addItem("even");}MainWindow::~MainWindow(){delete ui;}//打开串口void MainWindow::on_openbt_clicked(){//初始化串口对象myport=new QSerialPort(portstr);//获取串口配置信息if(bardstr=="115200")myport->setBaudRate(QSerialPort::Baud115200);if(datastr=="8")myport->setDataBits(QSerialPort::Data8);if(jostr=="none")myport->setParity(QSerialPort::NoParity);if(stopstr=="1")myport->setStopBits(QSerialPort::OneStop);myport->setFlowControl(QSerialPort::NoFlowControl);//打开串口myport->open(QIODevice::ReadWrite);}void MainWindow::on_portbox_activated(const QString &arg1){portstr=arg1;}void MainWindow::on_bardbox_activated(const QString &arg1){bardstr=arg1;}void MainWindow::on_databox_activated(const QString &arg1){datastr=arg1;}void MainWindow::on_jobox_activated(const QString &arg1){jostr=arg1;}void MainWindow::on_stopbox_activated(const QString &arg1){stopstr=arg1;}

mainwindow.ui

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><ui version="4.0"><class>MainWindow</class><widget class="QMainWindow" name="MainWindow"><property name="geometry"><rect><x>0</x><y>0</y><width>800</width><height>600</height></rect></property><property name="windowTitle"><string>MainWindow</string></property><widget class="QWidget" name="centralwidget"><widget class="QComboBox" name="portbox"><property name="geometry"><rect><x>100</x><y>30</y><width>161</width><height>31</height></rect></property></widget><widget class="QLabel" name="label"><property name="geometry"><rect><x>20</x><y>40</y><width>31</width><height>16</height></rect></property><property name="text"><string>端口</string></property></widget><widget class="QLabel" name="label_2"><property name="geometry"><rect><x>20</x><y>76</y><width>51</width><height>20</height></rect></property><property name="text"><string>波特率</string></property></widget><widget class="QComboBox" name="bardbox"><property name="geometry"><rect><x>100</x><y>70</y><width>161</width><height>31</height></rect></property></widget><widget class="QComboBox" name="databox"><property name="geometry"><rect><x>100</x><y>120</y><width>161</width><height>31</height></rect></property></widget><widget class="QComboBox" name="jobox"><property name="geometry"><rect><x>100</x><y>170</y><width>161</width><height>31</height></rect></property></widget><widget class="QLabel" name="label_3"><property name="geometry"><rect><x>20</x><y>180</y><width>81</width><height>16</height></rect></property><property name="text"><string>奇偶校验</string></property></widget><widget class="QLabel" name="label_4"><property name="geometry"><rect><x>20</x><y>230</y><width>61</width><height>16</height></rect></property><property name="text"><string>停止位</string></property></widget><widget class="QComboBox" name="stopbox"><property name="geometry"><rect><x>100</x><y>220</y><width>161</width><height>31</height></rect></property></widget><widget class="QLabel" name="label_5"><property name="geometry"><rect><x>20</x><y>130</y><width>51</width><height>16</height></rect></property><property name="text"><string>数据位</string></property></widget><widget class="QCheckBox" name="checkBox"><property name="geometry"><rect><x>370</x><y>50</y><width>71</width><height>16</height></rect></property><property name="text"><string>DTR/DSR</string></property></widget><widget class="QLabel" name="label_6"><property name="geometry"><rect><x>370</x><y>20</y><width>31</width><height>16</height></rect></property><property name="text"><string>流控</string></property></widget><widget class="QCheckBox" name="checkBox_2"><property name="geometry"><rect><x>370</x><y>80</y><width>71</width><height>16</height></rect></property><property name="text"><string>RTS/CTS</string></property></widget><widget class="QCheckBox" name="checkBox_3"><property name="geometry"><rect><x>370</x><y>110</y><width>71</width><height>16</height></rect></property><property name="text"><string>XON/XOFF</string></property></widget><widget class="QPushButton" name="openbt"><property name="geometry"><rect><x>20</x><y>280</y><width>241</width><height>41</height></rect></property><property name="text"><string>打开串口</string></property></widget></widget><widget class="QMenuBar" name="menubar"><property name="geometry"><rect><x>0</x><y>0</y><width>800</width><height>22</height></rect></property></widget><widget class="QStatusBar" name="statusbar"/></widget><resources/><connections/></ui>

界面设计：

【2】串口通信应用领域

串口概述常见的数据通信的基本方式可分为并行通信与串行通信两种。并行通信是指：利用多条数据传输线将一个字数据的各比特位同时传送。它的特点是传输速度快，适用于传输距离短且传输速度较高的通信。串行通信是指：利用一条传输线将数据以比特位为单位顺序传送。特点是通信线路简单，利用简单的线缆就可实现通信，降低成本，适用于传输距离长且传输速度较慢的通信。

串口设置详解串口参数的配置读者在配置SecurCRT也已经接触过，一般包括波特率、起始位比特数、数据位比特数、停止位比特数和流控模式。在此，可以将其配置为波特率 115200、起始位 1b、数据位 8b、停止位 1b 和无流控模式。串口的设置主要是设置 struct termios 结构体的各成员值＃include<termios.h> struct termios{unsigned shortc_iflag;/* 输入模式标志 */ unsigned shortc_oflag;/* 输出模式标志 */unsigned shortc_cflag;/* 控制模式标志*/unsigned shortc_lflag;/* 本地模式标志 */unsigned charc_line;/* 线路规程 */ unsigned charc_cc[NCC];/* 控制特性 */speed_tc_ispeed;/* 输入速度 */speed_tc_ospeed;/* 输出速度 */};

termios 是在 POSIX 规范中定义的标准接口，表示终端设备（包括虚拟终端、串口等）。口是一种终端设备，一般通过终端编程接口对其进行配置和控制。在具体讲解串口相关编程之前，先了解一下终端相关知识。终端有 3 种工作模式，分别为规范模式（ canonical mode ）、非规范模式（non-canonical mode）和原始模式（raw mode）。在非规范模式下，对参数 MIN （ c_cc[VMIN] ）和 TIME（c_cc[VTIME]）的设置决定 read()函数的调用方式。设置可以有 4 种不同的情况。MIN = 0 和 TIME = 0：read()函数立即返回。若有可读数据，则读取数据并返回被读取的字节数，否则读取失败并返回 0。MIN > 0 和 TIME = 0：read()函数会被阻塞直到 MIN 个字节数据可被读取。MIN = 0 和 TIME > 0：只要有数据可读或者经过 TIME 个十分之一秒的时间， read()函数则立即返回，返回值为被读取的字节数。如果超时并且未读到数据，则 read()函数返回 0。MIN > 0 和 TIME > 0：当有 MIN 个字节可读或者两个输入字符之间的时间间隔超过 TIME 个十分之一秒时，read()函数才返回。因为在输入第一个字符之后系统才会启动定时器，所以在这种情况下，read()函数至少读取一个字节之后才返回。按照严格意义来讲，原始模式是一种特殊的非规范模式。在原始模式下，所有的输入数据以字节为单位被处理。在这个模式下，终端是不可回显的，而且所有特定的终端输入/输出控制处理不可用。通过调用 cfmakeraw()函数可以将终端设置为原始模式