1). 簡介
基于Embedded Linux系統(tǒng)的嵌入式設備使用跨平臺GUI開發(fā)工具Qt來開發(fā)嵌入式應用已經(jīng)非常普遍,本文就以分別通過原生C語言方式和使用QtQSerialPort控件方式來進行RS232/RS485串口應用的開發(fā)示例。
本文所演示的平臺來自于Toradex Colibri iMX6DL ARM嵌入式平臺，這是一個基于NXP iMX6DL ARM處理器，支持雙核Cortex-A9。
2. 準備
a). ColibriiMX6DL ARM核心版配合ColibriEva Board載板，連接調(diào)試串口UART1到開發(fā)主機方便調(diào)試。
b). Colibri iMX6DL系統(tǒng)使用基于OpenEmbedded框架重新編譯的集成Qt5.5 的Toradex Linux imagereleaseV2.6.1版本以及對應的SDK.這個可以結(jié)合這里的說明自己進行編譯, 也可以通過這里直接下載編譯好的image和SDK文件，image更新方法請參考這里。
c). 關(guān)于開發(fā)主機SDK安裝和qtcreator開發(fā)環(huán)境的配置請參考之前發(fā)布的《嵌入式Linux基于Qt開發(fā)GPIO應用一文》。
3). 串口硬件連接
a). Colibri iMX6S核心版默認定義提供了三個串口，如下所示，其中UART1為默認的調(diào)試串口，當然可以通過uboot設置關(guān)閉調(diào)試串口或者指定另外一個串口作為調(diào)試串口。
b). Colibri Eva Board X25 Top DB9連接器默認為UART2接口RS232電平輸出，可以連接到Ubuntu開發(fā)主機進行UART2串口測試。另外，通過載板跳線測試也可以將UART3串口路由到X25 bottom DB9連接器上面，具體說明可以參考這里。
c). Colibri iMX6 UART除了RS232模式，也支持RS422/485模式，這里還是利用UART2來測試RS485半雙工模式通訊，基于Colibri Eva Board的硬件連接如下：
./ 將Colibri Eva Board連接器X2 bottom DB9 管腳4（RXD+），管腳5（RXD-）以及管腳1（GND）和PC主機485接口設備對接
./ 將Colibri Eva Board下面幾個跳線做如下設置：
JP11 短接 – 讓485接口可以發(fā)送以及接收收據(jù)，如果斷開，則只能發(fā)送數(shù)據(jù)
JP12，JP14斷開 – 用于插入120ohm終端電阻，針對RS-422模式
JP13，JP15短接 – 設置為半雙工模式，如果斷開，則為全雙工模式
JP16短接 – UART2到RS232的功能關(guān)閉，切換到RS485功能；斷開則反之。
4). RS485功能使能方法
a).在device tree中使能，。
//參考這里下載Toradex Linuxkernel V2.6版本源代碼，根據(jù)如下patch文件修改arch/arm/boot/dts/imx6dl-colibri-eval-v3.dts文件，并參考這里編譯新的dtb文件后部署到Colibri iMX6模塊上。
https://github.com/simonqin09/uarttest/blob/master/485.patch
這種使能后在應用程序就不需要針對485做使能處理了。
b). 利用ioctrlTIOCSRS485在應用程序中使能，具體代碼可以參考下面實例。
5). 基于原生C語言操作串口Qt widget應用示例
a). Qtcreator 創(chuàng)建一個新項目”uarttest”, New Project-> Applications -> Qt WidgetsApplication -> Location (任意) -> Kit (針對Colibri imx6的kit) -> ClassInformation (默認)
b). 在項目中首先添加串口基本操作的header和source文件
./ Header 文件代碼如下,主要定義一些全局環(huán)境變量和聲明UART基本的操作函數(shù)
https://github.com/simonqin09/Qtuarttest/blob/master/uartconfig.h
./ source文件代碼如下,主要是UART基本操作函數(shù)，包含open/close,config, 485 enable,read, write等。
https://github.com/simonqin09/Qtuarttest/blob/master/uartconfig.cpp
c). 進入Forms ->mainwindow.ui, 如下編輯界面, 同時通過”go to slot”添加”SendButton”, ”ReceiveButton”和”SubmitButton”的”clicked”動作函數(shù)。
d). 修改mainwindow header和source文件, 實現(xiàn)UART串口的打開，配置以及讀取控制
./ Hearder文件代碼如下，聲明界面buttons，lineedits，lable變量以及串口控制所需的全局變量
https://github.com/simonqin09/Qtuarttest/blob/master/mainwindow.h
./ source文件代碼如下, 在窗口初始化的時候先隱藏”Send”和”Receive” button以及對應的輸入輸出框，先根據(jù)Lable輸出提示輸入需要調(diào)試的UART設備名，點擊”Submit”按鍵會完成打開并配置串口的操作，這里串口配置參數(shù)為”1152008N1”，同時顯示發(fā)送接收按鈕，可以分別點擊實現(xiàn)發(fā)送和接收功能測試。
https://github.com/simonqin09/Qtuarttest/blob/master/mainwindow.cpp
./ 注意，默認是通過” uart_485()” 在 ” voidMainWindow::on_SubmitButton_clicked()” 中使能了485模式，如果測試RS232或者通過device tree方式使能了485，則可以將這部分注釋掉
e). 編譯應用程序, 將編譯好的可執(zhí)行文件scp復制到Colibri iMX6模塊系統(tǒng)上面執(zhí)行,效果如下:
6). 基于QSerialPort控件操作串口Qt widget應用示例
a). Qtcreator 創(chuàng)建一個新項目”qtserialtest”, New Project-> Applications -> Qt WidgetsApplication -> Location (任意) -> Kit (針對Colibri imx6的kit) -> ClassInformation (默認)
b). 編輯界面保持和上面5章節(jié)應用界面完全一致。
c). 修改mainwindow header和source文件, 實現(xiàn)UART串口的打開，配置以及讀取控制
./ Hearder文件代碼如下，區(qū)別主要是添加了”QSerialPort”和”QTimer”頭文件和相關(guān)變量，以及兩個槽函數(shù)”void uartread()”和”void readtimeout()”
https://github.com/simonqin09/qtserialtest/blob/master/mainwindow.h
./ source文件代碼如下, 同樣在窗口初始化的時候先隱藏”Send”和”Receive” button以及對應的輸入輸出框，先根據(jù)Lable輸出提示輸入需要調(diào)試的UART設備名，點擊”Submit”按鍵會通過QSerialPort控件相關(guān)操作函數(shù)打開并配置串口，這里串口配置參數(shù)為”1152008N1”，同時顯示發(fā)送接收按鈕，然后可以分別點擊實現(xiàn)發(fā)送和接收功能測試。
https://github.com/simonqin09/qtserialtest/blob/master/mainwindow.cpp
./ 注意，如果測試RS485，需要通過上面章節(jié)4第一種方法通過device tree使能485
./ 通過對比可以發(fā)現(xiàn)，通過QSerialPort控件操作更簡單，其定義了很多現(xiàn)成的操作可以實現(xiàn)非常方便的串口操作，尤其在Receive方面，通過”SIGNAL(readyRead())和”Slot(uartread())”函數(shù)的connect以及”SIGNAL(timeout())和”Slot(readtimeout())”函數(shù)的connect，非常方便的實現(xiàn)了數(shù)據(jù)接收和Timeout延時的處理。
d). 編譯部署執(zhí)行結(jié)果和上面章節(jié)5類似。
7). 總結(jié)
本文基于NXP iMX6嵌入式平臺在嵌入式linux系統(tǒng)下測試基于Qt開發(fā)UART通信應用，對比了使用原生C代碼從底層操作UART設備和使用QSerialPort控件操作UART。
審核編輯(王靜)
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