【原创分享】Linux下串口以及Qt app通信框架

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晚上码字码了不少，弄了2天时间整理了下之前开发过的一个项目的经验，希望给大家分享下。
=================第一天================

前言：

本文只是分享下自己曾经开发过的一个嵌入式Linux+Qt的系统应用层开发框架，只是分享出来，算不上什么高深的东西，希望可以给需要的人一些帮助吧。本文侧重的是应用层(Linux串口和Qt应用程序通信)这块的框架，并不会去过多的说bootloader，kernel，因为太庞大了，本人也不精通，但是应用层的话，毕竟难度小些，学起来还是挺快，希望分享出来，大家也能学个应用层开发(Linux串口与Qt通信)的一个框架。

讲之前的一些废话：

嵌入式Linux开发系统，在我目前接触的几个项目里，几乎都是这样的一个基础框架：

bootloader->kernel->filesystem->application，也就是：系统引导程序->内核->文件系统->应用程序

bootloader：通常用的都是uboot喽，这个大家应该都晓得，uboot用的最多；

kernel：从官网下载一个，根据自己的硬件平台或者根据kernel提供的相似的硬件平台，编译出kernel；

filesystem：通常是用busybox来构造最小文件系统，busybox小而强大，非常适合构建文件系统；

application：在Linux下的话，现在还是Qt用的多一些喽。

其实这篇博客我想讲的就是当uboot执行了，kernel也执行了，最后文件系统挂载上去之后的一些事情。文件系统挂载之后，下面就是要执行我们的应用程序了，根据Linux开机执行的脚本顺序，我们把开机执行的应用程序，放在/etc/profile文件里执行，比如本文主要讲的程序comm_if，那么，我们在/etc/profile文件的最后，加上一行：./comm_if &即可，这样就实现了开机自动去执行comm_if这个程序，下面我就主要讲怎么在comm_if这个程序里，把串口以及Qt的程序同时打开工作。

我把关键源码附一份，下载地址：http://download.csdn.net/detail/yuan8222/8534069
=================第二天================

首先来介绍下项目背景，这个项目主要是一个高压注射机器，一个注射头+显示器，注射头和显示器间进行联机通讯，注射头通过RS232通信协议和显示器程序进行通信，显示器程序一方面要负责进行注射头传输过来的数据处理，一方面还要负责和Qt界面通信，不然Qt界面是没有数据的，那么其实本文章主要写的就是显示器主板程序基于Linux系统下如何完成这个需求，我们直接开始分析源码。



第一步我们创建了一个消息队列，消息队列是Linux里进程间通信的一种方式，创建这个消息队列，我们显示器这个程序就可以和Qt的gui程序进行通信，如果对消息队列不懂的话，可以参考Linux进程间通信，找下资料学习学习；



第二步骤便是，我们在Linux下实现一个串口通信，完成和注射头之间的RS23协议的通信，这一部分便是将我们Linux下串口编程的知识用了上来，是不是也挺实用的？

然后串口的收发是在下面的这段代码里实现的，通过read函数进行串口的读取：



然后串口的写的话，也就是向注射头发送数据，那么是通过下面这个函数write进行的：



好了，这个Linux下的串口通信程序，在真正的项目开发中，其实也就是这么用起来的；

下面第三步骤就是比较重要的一步了，就是Linux下如何父进程创建子进程，然后我们显示器通信程序便可以顺利的把Qt的图形界面程序调用起来，其实Linux下创建进程无非通过fork()函数或者vfork()函数，这里我们使用fork()函数：



Linux下fork()函数调用后，当返回值pid==0时，便是在子进程里了，这个时候，我们便去调用Qt的应用程序，这个程序里是analysicpro，然后通过execl函数，我们便将Qt的应用程序执行起来了；

通过上面的代码，我们已经建立了如下的操作：

1：建立显示器通信程序和Qt程序的消息队列；

2：创建了显示器通信程序和注射头之间的串口通信；

3：通过Linux下的进程的创建，我们成功打开了Qt的应用程序

通过以上三步骤，现在我们的显示器板子运行着和注射头通信的显示器通信程序，还运行着Qt的应用程序，那么还差最后一步，那就是显示器通信程序和Qt应用程序之间的通信，这个通信就是消息队列的收发喽，看代码：



在显示器端，我们通过消息队列函数msgrcv进行Qt应用程序端的数据发送，然后如果有数据的话，便通过msg_info_type来进行数据判断，然后根据不同的消息类型进行处理。

那么我们再看下Qt应用程序这边的程序，程序代码见：msgthread.h msgthread.cpp



在Qt应用程序这块，为了保证消息的及时性，我们采用了线程，msgThread继承QThread类实现一个线程，然后在线程的run函数里，我们便可以进行数据处理：

在Qt的线程类的run方法里，我们便进行消息队列的数据接收，然后根据msg.info_type进行判断处理，其中消息队列的发送通过这些函数：


上面两个函数便是消息队列消息的发送。

好了，至此，Qt应用程序和显示器通信程序之间也可以进行消息的通信了，然后显示器通信程序通过Linux下的串口和注射头进行通信，那么这个框架便搭建完成了。

具体的细节，那就是靠伟大的程序员一点点添砖加瓦的完成喽。
最后附上一份Linux下的串口编程资料：
[整理]Linux下串口编程以及参考书籍

lyxer

Qt不是自带串口吗 移植好就行

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lyxer 发表于 2015-3-26 23:35
Qt不是自带串口吗 移植好就行

这个晓得哦，当时也是考虑到如果Qt也负责串口处理，那Qt易出现问题的几率就大大增加了，后来就分离开来，让Qt主要负责绘图这块功能。

good_luck

正好最近有相关项目,多谢楼主.

study_hardware

Linux 串口 mark

swap2013

赞!
业余折腾过2440一年多,忘了都.

chun2495

linux正在入门，楼主文章很有帮助

liuruoshui

有时间看看！谢谢！

youthdou

串口通信和qt分开的思路挺好。

fiaanull

收藏再说

345161974

这里用到的知识都是Linux里比较经典的，串口，进程创建，进程通信，Qt线程，个人觉得，还是能学不少东西的。Qt 4.x的时候，串口还是很不好用的，还是需要依靠第三方的库，反正我自己也尝试过，总之不如Linux下的串口开发好使唤。

liuyingqing139

谢了，研究一下

sblpp

这个好啊！谢谢分享。

ljt80158015

QT不搞图形  还不如全部用C实现。

danielyuan

好帖子，赞一个

KunShan_a_dai

linux基础运用，描述的很实在

huangqi412

收藏，一篇很全面的样例。

ckhf

正准备学习一下，收藏了

qsv

谢谢，分享

jordonwu

收藏串口通讯

abnerle

可以有新手学习的意义，QT和其他程序通信，共享内存快，还是这个消息队列快，有比较过吗

wt19891114

收藏，谢谢分享。

aohu_2012

赞。学习了

JohnSmith

谢谢分享，赞一个。

tdh03z

快要用到这方面知识了

cloudxxcloud

这个不错

eliterxzgxu

感谢楼主分享

limaotaizi

感谢楼主分享

leonliu_1128

感谢楼主分享

大浪淘沙

学习了，消息队列还没有用过。