目錄

一、前言

1、關于字符集編碼的延伸閱讀

2、關于字符編碼幾點的總結

二、功能與效果

1、效果

2、功能

三、實現過程

1、創建QMainWindow窗口與UI設計

2、代碼實現

1、信號和槽的關聯方式

2、文件發送和文件保存

3、配置信息的保存

4、字符與16進制編碼字符的互相轉換

3、工程打包發布

1、使用QT自帶的windeployqt.exe打包

2、使用HM NIS Edit編輯器與NSIS編譯器更深層次打包

四、功能測試

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一、前言

給大家安利一款自己編寫的串口調試助手小軟件，使用QT5.5編寫，在windows下可正常使用，Linux環境下沒測試過，可能會出現亂碼，因為windows環境下的字符編碼是ANSI（在中文系統中ANSI就是GBK編碼），而Linux環境下字符編碼是UTF-8，調試助手中發送和接收的數據也都是按照GBK編碼轉換的。比如：

字符	GBK編碼	Unicode編碼	UTF-8
"123學習"	31 32 33 D1 A7 CF B0	31 32 33 5B 66 4E 60	31 32 33 E5 AD A6 E4 B9 A0

1、關于字符集編碼的延伸閱讀

1、漢字字符集編碼查詢

2、查看字符編碼(UTF-8)

3、unicode和utf-8互轉

4、ANSI是什么編碼？

5、QT串口中文顯示問題，Unicode轉GBK

6、QT字符編碼

2、關于字符編碼幾點的總結

1、字符就是一堆文字符號，每個國家都會有自己的語言文字，這些字符在計算機中怎么存儲呢？計算機中都是以01二進制存儲的，把這些字符轉成其對應且唯一的二進制碼不就行了。也就出現了各種編碼，比如英文的ASCII、中文的GDB編碼、日文的Shift-JIS編碼等等

2、ASCII碼：上個世紀60年代, 美國制定了一套字符編碼, 對英語字符與二進制位之間的關系, 做了統一規定，這被稱為ASCII碼，ASCII碼一共規定了128個字符的編碼。只占用了一個字節的后面7位, 最前面的1位統一規定為0

3、GBK碼：英語用128個符號編碼就夠了, 但是用來表示其他語言, 128個符號是不夠的，于是就使用兩個字節表示一個漢字, 所以理論上最多可以表示256x256=65536個符號

4、Unicode：世界上存在著多種編碼方式, 同一個二進制數字可以被解釋成不同的符號，要想打開一個文本文件, 就必須知道它的編碼方式, 否則用錯誤的編碼方式解讀, 就會出現亂碼。為了解決不統一的問題，有個國際組織就出來制定了包含世界上所有語言字符的編碼，這就是Unicode編碼。Unicode通常用兩個字節表示一個字符，原有的英文編碼從單字節變成雙字節，只需要把高字節全部填為0就可以。但是 Unicode只是一個符號集, 它只規定了符號的二進制代碼, 卻沒有規定這個二進制代碼應該如何存儲，如果用Unicode來表示1字節的ASCII優點浪費內存，而且也出現了不同存儲方式的Unicode

5、UTF-8編碼 ：UTF-8就是在互聯網上使用最廣的一種unicode的實現方式. 其他實現方式還包括UTF-16和UTF-32。UTF-8最大的一個特點, 就是它是一種變長的編碼方式. 它可以使用1~6個字節表示一個符號, 根據不同的符號而變化字節長度.

二、功能與效果

1、效果

廢話不多說，先看效果

2、功能

1、記錄和保存串口的配置信息，便于下次打開時直接使用上次的配置

2、保存串口接收區的數據（可以是串口接收的的也可以是串口發送的）

3、一鍵清除接收窗口和發送窗口的數據

4、接收時，可以選擇16進制顯示還是字符顯示，可以選擇顯示當前的時間和發送的數據

5、發送時，可以選擇定時發送以及發送新行，可以發送文件數據。需要注意的是，選擇或不選擇16進制發送只是在發送區字符顯示的切換，發送的數據都是ANSI編碼的字節數據；勾選16進制時就將字符轉成ANSI編碼(這里是GBK編碼)顯示，不勾選16進制就顯示字符或是將16進制數據根據ANSI編碼轉成字符

6、可以顯示當前的串口狀態、發送的字節數、接收的字節數、當前的時間

三、實現過程

1、創建QMainWindow窗口與UI設計

創建后在 .pro 工程管理文件中添加 QT += serialport，這樣才能使用串口

2、代碼實現

源碼連接：https://github.com/denghengli/qt_study/tree/master/17_SerialPort

劃重點：

1、信號和槽的關聯方式

方法一:

0)如果是自定義的信號，需要在.h中聲明

1)在.h中聲明槽函數

2)在.cpp中實現槽函數

3)使用connect將信號和槽函數進行連接:

QObject::connect(ui->pushbutton,SIGNAL( clicked() ),this,SLOT( on_pushBuuton_clicked() );

方法二:

在.ui文件中,右擊按鈕,選擇''go to slot''選項,選擇信號"clicked",單機確定按鈕。系統自動生成槽函數聲明和定義,并建立內部映射。只需在槽函數體內編寫槽函數體內編寫槽函數的功能即可,添加語句如方法一中的步驟2.

方法三:

在.ui界面,選擇"改變信號/槽"選項,單擊"+"添加新的槽函數,確定完成槽函數的添加,最后重復方法一中的步驟1和步驟2完成槽函數聲明和定義.

2、文件發送和文件保存

通過QFileDialog類提供的文件對話框，來選擇要發送的文件和新建保存的文件

openfile_path = QFileDialog::getOpenFileName(this, "打開文件", "", "Text File(*.txt)"); 
savefile_path = QFileDialog::getSaveFileName(this,"另存為", savefile_path, "Text File(*.txt)");

3、配置信息的保存

每一次在配置完串口、波特率、停止位等后，打開串口時，通過QSettings類將這些配置信息以key-value的形式保存到預先規定的文件中；在每次打開軟件時也先讀取這個配置文件的數據，再設置串口

//創建ini配置文件
void SerialPort::configiniInit()
{
    iniPath = new QDir;
    iniFilename = iniPath->currentPath() + "/SerialPort.ini";
    //構造一個QSettings對象，用于訪問存儲在名為iniFilename的文件中的設置。如果文件不存在，就創建它
    configini = new QSettings(iniFilename, QSettings::IniFormat);
}

//讀取ini配置文件,設置下拉框的項目
void SerialPort::configiniRead()
{
    configini->beginGroup("SETUP");
    int i_port = configini->value("COM").toInt();
    int i_baudrate = configini->value("baudrate").toInt();
    int i_databit = configini->value("databit").toInt();
    int i_checkbit = configini->value("checkbit").toInt();
    int i_stopbit = configini->value("stopbit").toInt();
    configini->endGroup();

    ui->CB_port->setCurrentIndex(i_port);
    ui->CB_baudrate->setCurrentIndex(i_baudrate);
    ui->CB_databit->setCurrentIndex(i_databit);
    ui->CB_checkbit->setCurrentIndex(i_checkbit);
    ui->CB_stopbit->setCurrentIndex(i_stopbit);
}

//寫ini配置文件,將下拉框的項目索引寫入ini文件
void SerialPort::configiniWrite()
{
    configini->beginGroup("SETUP");
    configini->setValue("COM", ui->CB_port->currentIndex());
    configini->setValue("baudrate", ui->CB_baudrate->currentIndex());
    configini->setValue("databit", ui->CB_databit->currentIndex());
    configini->setValue("checkbit", ui->CB_checkbit->currentIndex());
    configini->setValue("stopbit", ui->CB_stopbit->currentIndex());
    configini->endGroup();
}

4、字符與16進制編碼字符的互相轉換

不要弄混了，是字符與ANSI（這里是GBK）16進制編碼字符的互相轉換；

例如：“123學習” <----> "31 32 33 D1 A7 CF B0"

原因是，textEdit控件顯示的是QString字符，在顯示時需要在字符和16進制之間切換。

“123學習” ----> "31 32 33 D1 A7 CF B0" 步驟：

//1、獲取發送數據 QString = "123學習"
QString sendstr = ui->textEdit_tx->toPlainText();

//2、"123學習" --> GBK編碼：31 32 33 D1 A7 CF B0
QByteArray sendarray = sendstr.toLocal8Bit();//"123學習"在QT中是UTF8編碼的,所以這里需要使用toLocal8Bit轉成Winds中的GBK編碼
//3、GBK編碼：31 32 33 D1 A7 CF B0 --> GBK編碼字符："31 32 33 D1 A7 CF B0"
QDataStream out(&sendarray,QIODevice::ReadWrite);    //將字節數組讀入
while(!out.atEnd())
{
    qint8 outChar = 0;
    out>>outChar;   //每字節填充一次，直到結束
    QString str = QString("%1").arg(outChar&0xFF,2,16,QLatin1Char('0'));
    str = str.toUpper();
    ui->textEdit_tx->insertPlainText(str + " ");//在當前光標處插入文本
    //返回表示當前可見游標的QTextCursor副本。對返回游標的更改不會影響QTextEdit的游標;使用setTextCursor()更新可見的游標
    QTextCursor cursor = ui->textEdit_tx->textCursor();
    cursor.movePosition(QTextCursor::End);//將光標移動到文檔的最后
    ui->textEdit_tx->setTextCursor(cursor);//更新光標
}

"31 32 33 D1 A7 CF B0" ----> “123學習” 步驟：

//1、獲取發送數據 QString = "31 32 33 D1 A7 CF B0"
QString sendstr = ui->textEdit_tx->toPlainText();
QByteArray sendarray;
//2、GBK編碼字符:"31 32 33 D1 A7 CF B0" --> GBK編碼:31 32 33 D1 A7 CF B0
QStringtoHex(sendarray, sendstr);
//3、GBK編碼:31 32 33 D1 A7 CF B0 --> Unicode編碼 --> "123學習"
QString str1 = QString::fromLocal8Bit(sendarray);//實現了從本地字符集GBK到Unicode的轉換,解決中文顯示亂碼問題
ui->textEdit_tx->setText(str1);

可以看到 QStringtoHex(QByteArray& sendData,QString str)函數比較關鍵，但是實現起來也比較簡單

char SerialPort::ConvertHexChar(char c)
{
    if(c>='a'&&c<='f'){
        return c-'a'+10;
    }
    else if(c>='A'&&c<='F'){
        return c-'A'+10;
    }
    else if(c>='0'&&c<='9'){
        return c-'0';
    }
    else{
        return -1;
    }
}
//"31 32 33 D1 A7 CF B0" --> 31 32 33 D1 A7 CF B0
void SerialPort::QStringtoHex(QByteArray& sendData,QString str)
{
    char hstr,lstr,hdata,ldata;
    int len = str.length();
    int sendnum = 0;
    QByteArray temp;
    temp.resize(len/2);//設置大小，len/2會大于實際16進制字符
    
    for(int i=0;i<len;)
    {
        //QString轉QByteArray的方法，Latin1代表ASCII。'3' --> 3
        hstr = str[i].toLatin1();
        if(hstr == ' '){
            ++i; continue;
        }
        if(++i >= len) break;
        lstr = str[i].toLatin1();

        hdata = ConvertHexChar(hstr);
        ldata = ConvertHexChar(lstr);
        if(-1 == hdata || -1 == ldata)
            break;
        ++i;
        temp[sendnum] = hdata<<4|ldata;
        sendnum++;
    }
    sendData.reserve(sendnum);//重新調整大小
    sendData = temp.left(sendnum);//返回一個 字節數組，其中包含這個字節數組最左邊的len字節。去掉多余字符
}

3、工程打包發布

1、使用QT自帶的windeployqt.exe打包

1、選擇 release，構建工程

2、將 .exe文件拷貝到任意路徑下，將其進行打包，這樣在任意一臺沒有安裝QT環境的電腦也可以運行，打包前首先要確保QT的安裝目錄下有 windeployqt.exe

3、打開終端，進入到.exe目錄下（快捷方式：在文件夾中，點擊空白處，shift+右鍵，選擇“在此處打開窗口”），輸入 windeployqt.exe 文件

4、生成成功后，會在當前目錄下生成一些文件，將此文件夾拷貝到任意沒有QT環境的電腦上也能運行

2、使用HM NIS Edit編輯器與NSIS編譯器更深層次打包

1、先使用QT自帶的windeployqt.exe打包，生成可執行文件和需要的動態庫

2、下載安裝 NSIS 和 NIS Edit 這兩個軟件

3、根據 NIS Edit安裝向導的使用 步驟，將windeployqt.exe 打包后的文件再打包生成一個 Setup.exe 的安裝向導文件；使用NIS EDIT安裝時，有個需要注意的地方，在選擇應用程序的文件時，要選擇需要打包的文件夾

完成后就可以通過這個Setup.exe來安裝并使用串口調試助手了。在安裝 Setup.exe 的時候根據提示下一步下一步就可以了。這樣逼格是不是都提高了 哈哈

四、功能測試

1、下載一個虛擬串口的工具，我下載的是 VSDP ，當然其他的也行，只要能在本地虛擬出串口就行，如下圖，COM1和COM2就可以互聯了；"Add pair "添加新的虛擬串口

2、用serialport打開COM2，隨便用一個串口調試助手(我這里用的XCOM)打開COM1，測試互相發送數據都是ok的