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QSerialPort实现上位机和单片机串口通信模块

2023-05-16

一、背景知识

项目需要，上位机控制单片机执行任务，单片机会发送心跳包和任务指令到上位机，因此采用全双工模式，使用Qt自带QSerialPort实现。

二、设计思路

模块需发送和接收数据，为不影响UI线程，将通信模块的发送和数据接收实现在次线程，数据解析另起线程，处理数据后将处理结果发送到UI线程。

UI线程发送指令信号，次线程槽函数中将指令转变为通信协议数据，放置于发送数据队列，利用该线程中的定时器定时发送；QSeriealPort接收数据的槽函数负责接收数据，并在其实现内将接收到的数据进行解析。因此设计DeviceManager，DeviceControl，DeviceDataRecete三个类。其类关系图如下所示：

三、调试运行

UI线程通过DeviceManager发送任务命令信号，DeviceControl在次线程中执行命令转换为通信协议数据，通过定时进行发送，同时接收串口数据，并在DeviceControl的接收槽函数的读取并推入DeviceDataRecete的数据队列，DeviceDataRecete对数据进行解析，并将结果通过DeviceControl发送到DeviceManager所在的UI线程。

四、结果分析

测试显示可正常运行，该模式适合实时通信，在效率方面可以，DeviceDataRecete线程可以使用条件变量。

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