由基于qml，c++的串口调试工具浅谈qml与c++混合编程

最近在做一个基于sim900 的串口通信工具，基于qml和c++来实现。

首先，对于串口，qt有自带的QSerialPort，可以实现同步，和异步通信，qt creator也有自带的例子，本例子是从其中一个名为“terminal”的例子学习了qt如何实现异步通信（c++），然后通过qml来写界面，逻辑部分由c++实现。

通过qmlc++混合编程基于QSerialPort的异步通信（记得在pro中加上QT+=serialport），主要步骤包括下面几个：

1.使用setPort()或者setPortName()方指定想要访问的串口设备。

2.以只读或者只写或者读写模式调用open()方法打开串口。（注意：串口都是以互斥的方式访问，这也就是说我们不能打开一个已经打开的串口。）

3.成功打开之后，QSerialPort尝试着获取串口当前的配置并初始化它。你也可以使用setBaudRate()，setDataBits()，setParity()，setStopBits()和setFlowControl()方法重新配置它，

4.如果串口用读写模式打开，你就可以调用read()或者write()方法，可选的还有readline()和readAll()方法。可以使用close()方法来关闭串口和取消I/O操作。

下边叙述本程序： serial.h,serial.cpp为主函数，main.qml为主界面，Settings.qml为串口设置界面：

1. /////////////////main.qml///////////////////////////

1. import QtQuick 2.1
2. import QtQuick.Controls 1.1
3. import QtQuick.Layouts 1.1
4. Rectangle{
5. width: 800
6. height: 600
7. color: "lightblue"
8. Settings{
9. id:settingwindow
10. visible: false
11. }
12. Column{
13. anchors.fill: parent
14. spacing: 50
15. Row{
16. spacing: 50
17. Button{
18. width: 60
19. text: "Open"
20. onClicked: {
21. settingwindow.visible=true//使设置窗口可见，通过设置串口的apply按钮触发的serialtest.openAndSetPort函数打开和设置串口
22. }
23. }
24. Button{
25. width: 60
26. text: "Close"
27. onClicked: {
28. serialtest.closePort()//关闭串口
29. Qt.quit()
30. }
31. }
32. }
33. Grid{
34. rows:2
35. columns:4
36. rowSpacing: 20
37. columnSpacing: 40
38. Label{
39. height: 25
40. text: "Send Data : "
41. verticalAlignment :Text.AlignVCenter
42. }
43. TextField {
44. id: textInput1
45. width: 300
46. height: 25
47. placeholderText: qsTr("Send Data")
48. font.pixelSize: 12
49. }
50. Label{
51. height: 25
52. text: "Number of Send Data: "+serialtest.sendnumber//显示发送数据计数
53. verticalAlignment :Text.AlignVCenter
54. }
55. Button{
56. id:sendData
57. width: 60
58. text: "Send"
59. onClicked: {
60. serialtest.sendto(textInput1.text);//触发发送数据函数
61. }
62. }
63. Label{
64. height: 25
65. text: "Receive Data : "
66. verticalAlignment :Text.AlignVCenter
67. }
68. Rectangle{
69. height: 300
70. width: 300
71. color: "lightgreen"
72. radius: 10
73. Label{
74. anchors.fill: parent
75. id: textreceive
76. font.pixelSize: 12
77. text:serialtest.receivedata
78. }
79. }
80. Label{
81. height: 25
82. text: "Number of receive Data: "+serialtest.receivenumber//显示接收数据计数
83. verticalAlignment :Text.AlignVCenter
84. }
85. Button{
86. width: 60
87. text: "Clear"
88. onClicked: {//清空接收数据显示，将数据计数清零
89. serialtest.receivedata=""
90. serialtest.sendnumber="0"
91. serialtest.receivenumber="0"
92. serialtest.clearnumber();
93. }
94. }
95. }
96. }
97. }

1. /////////////////////Settings.qml/////////////////////////////////////////

1. import QtQuick 2.1
2. import QtQuick.Controls 1.1
3. import QtQuick.Window 2.0
4. Window{
5. id:setwindow
6. width: 300
7. height: 300
8. Column{
9. id: maincolumn
10. anchors.fill: parent
11. spacing: 10
12. Rectangle{
13. anchors.horizontalCenter: parent.horizontalCenter
14. height: 1
15. width: parent.width
16. }
17. Label{
18. anchors.horizontalCenter: parent.horizontalCenter
19. text: "Set Serial Port"
20. font.pointSize:12
21. font.bold: true
22. }
23. Grid{
24. id:selectgrid
25. anchors.horizontalCenter: parent.horizontalCenter
26. rows:6
27. columns: 2
28. columnSpacing: 20
29. rowSpacing: 10
30. Label{
31. id:selectlabel
32. height: 20
33. text: "PortName:"
34. font.pointSize:9
35. horizontalAlignment : Text.AlignHCenter
36. verticalAlignment :Text.AlignVCenter
37. }
38. ComboBox {
39. id :firstcombo
40. width: maincolumn.width/2
41. currentIndex: 2
42. model: [ "COM1", "COM2", "COM3" ,"COM4" ,"COM5" ,"COM6" ]
43. }
44. Label{
45. text: "BaudRate:"
46. height: 20
47. font.pointSize:selectlabel.font.pointSize
48. horizontalAlignment : Text.AlignHCenter
49. verticalAlignment :Text.AlignVCenter
50. }
51. ComboBox {
52. id: baudRate
53. width:firstcombo.width
54. currentIndex: 0
55. model: [ "9600", "19200", "38400","115200" ]
56. }
57. Label{
58. text: "Data bits:"
59. height: 20
60. font.pointSize:selectlabel.font.pointSize
61. horizontalAlignment : Text.AlignHCenter
62. verticalAlignment :Text.AlignVCenter
63. }
64. ComboBox {
65. id:dataBits
66. width:firstcombo.width
67. currentIndex: 3
68. model: [ "5", "6", "7", "8" ]
69. }
70. Label{
71. text: "Parity:"
72. height: 20
73. font.pointSize:selectlabel.font.pointSize
74. horizontalAlignment : Text.AlignHCenter
75. verticalAlignment :Text.AlignVCenter
76. }
77. ComboBox {
78. id:parity
79. width:firstcombo.width
80. currentIndex: 0
81. model: [ "None", "Even", "Odd", "Mark", "Space" ]
82. }
83. Label{
84. height: 20
85. text: "Stop bits:"
86. font.pointSize:selectlabel.font.pointSize
87. horizontalAlignment : Text.AlignHCenter
88. verticalAlignment :Text.AlignVCenter
89. }
90. ComboBox {
91. id:stopBits
92. width:firstcombo.width
93. currentIndex: 0
94. model: [ "1", "1.5", "2" ]
95. }
96. Label{
97. height: 20
98. text: "Flow control:"
99. font.pointSize:selectlabel.font.pointSize
100. horizontalAlignment : Text.AlignHCenter
101. verticalAlignment :Text.AlignVCenter
102. }
103. ComboBox {
104. id:flowControl
105. currentIndex: 0
106. width:firstcombo.width
107. model: [ "None", "RTS/CTS", "XON/XOFF" ]
108. }
109. }
110. Button{
111. width: 60
112. text: "Apply"
113. anchors.horizontalCenter: parent.horizontalCenter
114. onClicked: {
115. serialtest.openAndSetPort(firstcombo.currentIndex,baudRate.currentIndex,dataBits.currentIndex
116. ,parity.currentIndex,stopBits.currentIndex,flowControl.currentIndex)
117. //触发此函数，由combobox控件的currentIndex作为函数变量，（所有combobox的model值和顺序都和serialtest.openAndSetPort一致，这样就可以通过传递index来获取当前设置信息）
118. setwindow.visible=false
119. }
120. }
121. }
122. }

1. <span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;"></span><pre name="code" class="html"><span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">////////////////////////////</span><span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">serialset.h/////////////////////////////</span>

#include <QObject>

#include <QtSerialPort/QSerialPort>

class SerialTest : public QSerialPort

{

    Q_OBJECT

    Q_PROPERTY(QString receivedata READ receivedata WRITE setreceivedata NOTIFY receivedataChanged)//从串口收到的数据

    Q_PROPERTY(QString sendnumber READ sendnumber WRITE setsendnumber NOTIFY sendnumberChanged)//发送的数据字节统计

    Q_PROPERTY(QString receivenumber READ receivenumber WRITE setreceivenumber NOTIFY receivenumberChanged)//接收的数据字节统计

public:

    struct Settings {//端口设定结构体

        QString name;

        qint32 baudRate;

        QSerialPort::DataBits dataBits;

        QSerialPort::Parity parity;

        QSerialPort::StopBits stopBits;

        QSerialPort::FlowControl flowControl;

    };

    SerialTest(QSerialPort *parent = 0);

    QString receivedata(void);

    void setreceivedata(QString receivedata);

    QString sendnumber();

    void setsendnumber(QString sendnumber);

    QString receivenumber();

    void setreceivenumber(QString receivenumber);

    Q_INVOKABLE void openAndSetPort(int PortNameIndex,int BaudRateIndex,int DatabitsIndex,int ParityIndex,int StopbitsIndex,int FlowcontrolIndex);//打开并设定端口;

    Q_INVOKABLE void closePort();//关闭端口;

    Q_INVOKABLE void sendto(QString sendmessage);//发送数据;

    Q_INVOKABLE void clearnumber();//数据统计清零;

signals:

    void receivedataChanged();

    void receivenumberChanged();

    void sendnumberChanged();

public slots:

    void receivefrom();//信号（收到数据激发的信号）响应函数

private:

    QString m_receivedata;

    QString m_sendnumber,m_receivenumber;

};

#endif // SERIALTEST_H

1. ///////////////////////////serialset.cpp////////////////////////////

1. <span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; color: rgb(0, 0, 128);">#include</span><span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; color: rgb(0, 128, 0);"><iostream></span>

SerialTest::Settings currentsetting;//定义设定值结构体的结构体变量

QSerialPort serialtest;

qint64 c_sendnumber,c_receivenumber;

SerialTest::SerialTest(QSerialPort *parent):QSerialPort (parent),m_receivedata("Receive Label"),m_receivenumber("0"),m_sendnumber("0")

{

    QObject::connect(&serialtest, SIGNAL(readyRead()),this, SLOT(receivefrom()));//将端口收到数据产生的信号绑定receivefrom()函数;

}

//打开端口并设置:函数的参数（……Index由qml中combobox的currentIndex决定），由按钮触发

void SerialTest::openAndSetPort(int PortNameIndex,

                                int BaudRateIndex,

                                int DatabitsIndex,

                                int ParityIndex,

                                int StopbitsIndex,

                                int FlowcontrolIndex)

{

    ////////////////////1.得到当前选择的各项设置//////////////////////////////

    //得到当前端口名

    QString allname[6]={"COM1","COM2","COM3","COM4","COM5","COM6"};//列举所有的端口名

    currentsetting.name=allname[PortNameIndex];//由qml里表示name的combobox的currentIndex来确定当前的name

    std::cout<<" ok setPortName to "+ currentsetting.name.toStdString()<< std::endl;//通过输出来验证设定成功

    //得到当前波特率

    qint32 allbauRate[4]={9600,19200,38400,115200};

    currentsetting.baudRate=allbauRate[BaudRateIndex];

    //得到当前发送位数

    QSerialPort::DataBits allDatabits[4]={QSerialPort::Data5,

                                          QSerialPort::Data6,

                                          QSerialPort::Data7,

                                          QSerialPort::Data8};

    currentsetting.dataBits=allDatabits[DatabitsIndex];

    //得到当前Parity

    QSerialPort::Parity allparity[5]={QSerialPort::NoParity,

                                      QSerialPort::EvenParity,

                                      QSerialPort::OddParity,

                                      QSerialPort::MarkParity,

                                      QSerialPort::SpaceParity};

    currentsetting.parity=allparity[ParityIndex];

    //得到当前停止位

    QSerialPort::StopBits allstopBits[3]={QSerialPort::OneStop,

                                          QSerialPort::OneAndHalfStop,

                                          QSerialPort::TwoStop};

    currentsetting.stopBits=allstopBits[StopbitsIndex];

    //得到当前FlowControl

    QSerialPort::FlowControl allflowControl[3]={QSerialPort::NoFlowControl,

                                                QSerialPort::HardwareControl,

                                                QSerialPort::SoftwareControl};

    currentsetting.flowControl=allflowControl[FlowcontrolIndex];

////////////////////2.设定当前端口名//////////////////////////////

    serialtest.setPortName(currentsetting.name);

////////////////////3.打开这一端口并按照当前设置信息进行设置//////////////////////////////

    if (serialtest.open(QIODevice::ReadWrite))//打开这一端口

    {

        std::cout<<"open port sucess"<<std::endl;

        if(serialtest.setBaudRate(currentsetting.baudRate)//设置各项信息

                && serialtest.setDataBits(currentsetting.dataBits)

                && serialtest.setParity(currentsetting.parity)

                && serialtest.setStopBits(currentsetting.stopBits)

                && serialtest.setFlowControl(currentsetting.flowControl))

        {

            std::cout<<"set sucess"<<std::endl;

        }

    }

}

////////////////////4.发送数据//////////////////////////////

void SerialTest::sendto(QString sendmessage)//此函数由qml里的send按钮触发，sendmessage来源于qml文本框的当前文本，

{

    QByteArray data = sendmessage.toLocal8Bit()+'\r';//将QString转为QByteArray，并加上'\r'（回车符）,因为芯片要求在回车符之后再返回数据

    qint64 testwritenumber=serialtest.write(data);//写入数据

    m_receivedata=m_receivedata+"\n";//加上换行符便于显示

    c_sendnumber=c_sendnumber+testwritenumber-1;//发送数据字节数统计（减去回车符）

    setsendnumber(QString ::number(c_sendnumber));//更新发送的数据字节总数

}

void SerialTest::setsendnumber(QString sendnumber)//更新发送的数据字节总数，触发sendnumberChanged()的消息响应函数sendnumber()来更新显示

{

    m_sendnumber=sendnumber;

    emit sendnumberChanged();

}

QString SerialTest::sendnumber()//响应sendnumberChanged()消息

{

    return m_sendnumber;

}

////////////////////4.接收数据//////////////////////////////

void SerialTest::receivefrom()//由readyRead()消息出发（在前边进行绑定），当串口收到数据此消息被激活（对于串口，每发送出去一个字节，都会将此字节返回，触发readyread消息，当芯片有特殊指令时，收到的信息更多，比如对sim900，发送0000，芯片就会受到0000，但是发送AT，会受到 AT OK）

{

    QByteArray data = serialtest.readAll();//读取所有收到的数据

    QString receivedata=data.data();//将QByteArray转为QString来显示

    m_receivedata= m_receivedata+receivedata;//将某次收到的数据进行累加，因为如果不累加的话每次有readyread就会触发此函数，会重置m_receivedata，覆盖之前收到的数据

    emit receivedataChanged();//发送消息触发receivedata()，更新当前收到的数据显示receivedata

    qint64 testreadnumber=data.length();//接收数据字节数统计

    c_receivenumber=c_receivenumber+testreadnumber;

    setreceivenumber(QString ::number(c_receivenumber));//更新接收的数据字节总数

}

void SerialTest::setreceivenumber(QString receivenumber)//更新接收的数据字节总数

{

    m_receivenumber=receivenumber;

    emit receivenumberChanged();;

}

QString SerialTest::receivenumber()//响应receivenumberChanged()消息

{

    return m_receivenumber;

}

QString SerialTest::receivedata()//qml读取receivedata值的时候就会触发此函数,或者emit receivedataChanged()更新当前收到的数据显示时触发

{

    return m_receivedata;

}

void SerialTest::setreceivedata(QString receivedata)//其任务已被receive from函数完成，但是在清空数据时用到这个函数

{

    m_receivedata=receivedata;

    emit receivedataChanged();

}

////////////////////5.关闭端口//////////////////////////////

void SerialTest::closePort()//由按钮出发

{

    serialtest.close();

    std::cout<<"close port sucess"<<std::endl;

}

////////////////////6.清空计数//////////////////////////////

void SerialTest::clearnumber()//由按钮出发

{

    c_sendnumber=0;

    c_receivenumber=0;

}

首先，打开并设置串口： 由main.qml里的名为“Open”的按钮打开Settings.qml设置界面（即使settings窗口其可见），然后转入settings.qml,设置各个combobox之后，通过点击Apply按钮触发SerialTest::openAndSetPort函数（通过Q_INVOKABLE在serialtest.h中定义使得能够在qml里边访问），函数变量即为当前qml里各个combobox的currentIndex，由有各个combobox的model值和顺序与SerialTest::openAndSetPort函数中每个参数的可选值相同，所以可以由qml中各个combobox的currentIndex得到SerialTest::openAndSetPort函数中每个端口参数的值，然后由得到的设定值name，打开端口，设置其他端口参数。SerialTest::openAndSetPort函数执行完以后，设置Settings.qml对应的设置窗口不可见，回到主窗口。

第二，发送数据：在主窗口以senddata为名的textfield控件中输入要发送的内容，点击send按钮，触发SerialTest::sendto(QString sendmessage)函数（通过Q_INVOKABLE定义在serialtest.h中定义），其中变量来源于用户输入textfield的text内容，需要将其转为qbytearray来发送，注意：转换后加了'\r'，这是因为芯片要求在回车符（'\r'）之后再返回数据，比如对sim900芯片，发送0000，芯片就会收到0000，但是发送AT'\r'，会受到 AT'\r'OK。所以加上'\r'，然后进行写操作，发送qbytearray数据到串口，并对发送的自己数进行计数，计数由定义的 Q_PROPERTY(QString sendnumber READ sendnumber WRITE setsendnumber NOTIFY sendnumberChanged)来完成， 执行setsendnumber(QString::number(c_sendnumber))，将当前计数的值进行设定，此函数更新m_sendnumber的值为当前计数，并emit sendnumberChanged()发送消息，使qml中text:"NumberofSendData:"+serialtest.sendnumber（56行）更新serialtest.sendnumber值，这时就回来通过读取QStringSerialTest::sendnumber()函数，而返回值m_sendnumber就是当前计数值，这时c++传值到qml的方法，如果要在qml向c++传值，只需在qml里执行SerialTest::setsendnumber(QStringsendnumber)函数，但是前提是在头文件里将此函数设置为Q_INVOKABLE函数或者在public slots:内定义函数，另一种qml向c++传值方法就是在定义一个函数，同样需要设置为Q_INVOKABLE函数或者在publicslots:内定义，然后在qml里使用，将qml的值由此函数送到c++即可，有时候还需要在qml里使用function先做一些处理。

第三，接收数据：对于串口来说，每发送一个字节的数据，就会返回收到这个数据，这时候使用QSerialPort就会产生一个信号：readyRead（）。将此信号与函数receivefrom()进行绑定： QObject::connect(&serialtest, SIGNAL(readyRead()),this, SLOT(receivefrom()))，就可以在发送完数据后得到readyRead（）信号时触发SerialTest::receivefrom()函数，读取数据，转换为QString来显示，这里有一个问题需要注意，就是readyRead（）信号可能多次产生，可能收到的数据还没有显示，新的数据又来了，将其覆盖，所以有个方法就是每次send之后收到的所有消息进行字符串累加，这样就可以避免这个问题（搞了好久才搞定的）。此函数后续的emit就不说了，和前面的类似，只不过前边的是显示计数，这里显示接受的数据，而且这里把set函数及Q_PROPERTY的WRITE函数的功能放到receivefrom函数来实现了（主要就是更新m_receivedata值和emit receivedataChanged()消息两个功能）。下边receivenumber和签署sendnumber一样。 最后关闭窗口和清空计数，分别有两个按钮来响应，需要将两个函数设置成Q_INVOKABLE使得qml能够调用。

最后，本文只是个人的程序说明，具体的qml c++混合编程可以参考foruok大神的博客文章（大神要出书了：《qt quick核心编程》大家快去支持）http://blog.csdn.net/foruok/article/details/32698603

最后附上本程序的github源码地址

https://github.com/zing235/TestSerial.git

http://blog.csdn.net/u010423298/article/details/41791799