K U R S
Programowanie portu szeregowego
w systemach operacyjnych Linux
i Windows, część 6
Umiejętność programowej obsługi interfejsu RS232 od strony RS232 i włączany jest licznik timer-
BreakTime. Na czas trwania ocze-
komputera PC jest dziś istotnym elementem elektronicznego
kiwania (break time) przycisk Send
rzemiosła. W niniejszym kursie piszemy jak w praktyce
jest wyłączany. Aplikacja jest wy-
oprogramować port szeregowy w środowiskach Linux i Windows.
posażona w kontrolkę, która  świeci
się na jasno niebiesko (kolor cyan)
Wiele miejsca poświęcamy pisaniu przenośnych aplikacji GUI,
podczas trwania czasu break time.
które korzystają z interfejsu szeregowego i zachowują się tak samo
Po upływie tego czasu aplikacja
w systemach Windows jak i Linux. Wszystkie omawiane zagadnienia
sprawdza, jaka (i czy w ogóle) od-
poparte są szczegółowo opisanymi praktycznymi przykładami.
powiedz
nadeszła. Zadanie to jest
realizowane w slocie obsługującym
Wykorzystanie łącza RS232 czasu break time wyrażonego w mi- przepełnienie licznika timerBreakTi-
w aplikacji testowej lisekundach. Następnie czyszczone me, pokazanym na list. 23. Po wy-
Funkcje obsługi interfejsu RS232 jest pole odpowiedzi, po czym za- łączeniu kontrolki i zatrzymaniu licz-
dostarczane są za pomocą klasy pytanie jest wysyłane przez łącze nika, program sprawdza za pomocą
CCommInterface. Plik nagłówkowy
tej kasy jest włączany do pliku na- List. 22. Wysyłanie jednobajtowego zapytania
void Example2WFrm::clickedSendQuery()
główkowego głównej formy aplikacji
{
//Open port
(list. 19). Klasa tej formy posiada
string port= COM1 ;
pole będące wskaz
nikiem do obiek-
if(pComm->Open(port,19200)==false)
{
tu interfejsu komunikacyjnego:
QString portname=port.c_str();
CCommInterface *pComm;
QMessageBox::critical(this,tr( Error ),tr( Port  )+portname+tr( opening
error. Application will terminate. ));
Obiekt tego interfejsu tworzony
this->reject();
jest dynamicznie w konstruktorze }
klasy Example2WFrm wraz z obiek-
//Read query
bool ok;
tem licznika odmierzającego czas
unsigned char qry=ui.leQuery->text().toInt(&ok,16);
break time (list. 21).
if(false==ok)
Jak wspomniano, działanie apli-
{
kacji polega na wysłaniu zapytania
QMessageBox::critical(this,tr( Error ),tr( Invalid query value. ));
pComm->Close();
i prezentacji odpowiedzi. Zapytanie
return;
jest wysyłane w chwili kliknięcia }
przycisku Send, zaś odpowiedz
, bę-
//Update displayed query value
ui.leQuery->setText(QString::number(qry,16));
dąca ciągiem bajtów, prezentowana
jest w formie szesnastkowej i ASCII
//Read break time
za pomocą obiektu klasy QTableWid-
int btime=ui.leBreakTime->text().toInt(&ok);
get. Klasa ta implementuje tabelkę
if((false==ok) || (btime<0))
(siatkę) mogącą zawierać dowolne
{
widgety. Odpowiedz
jest sprawdza- QMessageBox::critical(this,tr( Error ),tr( Invalid break time value. ));
pComm->Close();
na po upłynięciu czasu break time
return;
liczonego od chwili wysłania zapy- }
tania. Czas ten jest ustalany przez
//Clear response window
ui.twResponse->clear();
użytkownika aplikacji i odmierzany
ui.twResponse->setRowCount(2);
za pomocą licznika timerBreakTime
ui.twResponse->setColumnCount(1);
ui.leStatus->setText(tr(  ));
typu QTimer.
Ciało slotu obsługującego klik- //Send query
ui.pbtnSendQuery->setEnabled(false);
nięcie przycisku Send przedstawio-
no na list. 22. W pierwszej kolejno- if(pComm->Write(&qry,1)!=1)
{
ści dokonywane jest otwarcie por-
QMessageBox::critical(this,tr( Error ),tr( Write error. ));
pComm->Close();
tu COM1 dla szybkości transmisji
return;
19200 bodów. Niepowodzenie skut-
}
kuje wyświetleniem odpowiedniego
QPalette pal;
komunikatu i zamknięciem aplikacji. pal.setColor(QPalette::Base,QColor(tr( cyan )));
ui.leLamp->setPalette(pal);
Jeśli port został poprawnie otwar-
ty, to z pól tekstowych odczyty- this->timerBreakTime->start(btime);
}
wane jest zapytanie oraz wartość
Elektronika Praktyczna 7/2007
89
K U R S
List. 23. Odbiór odpowiedzi
Unicode  są one implementowane
void Example2WFrm::timerBreakTimeOverflow()
przez typ QChar.
{
QPalette pal;
Drugie z wymienionych poleceń
pal.setColor(QPalette::Base,QColor(tr( black )));
powoduje stworzenie trzech plików:
ui.leLamp->setPalette(pal);
Makefile, Makefile.Debug i Makefile.
this->timerBreakTime->stop();
Release, które oczywiście umożli-
//Read response
wiają tworzenie wersji Debug i Re-
unsigned long Errors,InQue,BytesRead;
unsigned char *Input;
lease aplikacji. Kompilacji wersji
Debug dokonujemy wpisując:
pComm->CheckCommInput(&Errors,&InQue);
if(Errors!=0)
mingw32 make  f Makefile.Debug
ui.leStatus->setText(tr( *** ERROR  )+QString::number(Errors)+tr(
zaś wersji Release, wpisując:
*** ));
else
mingw32 make  f Makefile. Re-
{
if(InQue==0) lease
ui.leStatus->setText(tr( *** NO RESPONSE *** ));
Uruchomienie aplikacji może
else
{
odbyć się bez podania parametrów
ui.leStatus->setText(tr( *** OK *** ));
wywołania (co odpowiada kliknię-
//Read response
ciu myszy na pliku Example2W.
Input=new unsigned char[InQue];
exe), lub przykładowo z podaniem
if(false==pComm->Read(Input,&BytesRead,InQue))
{
stylu w jakim program ma zostać
QMessageBox::critical(this,tr( Error ),tr( Read error. ));
delete [] Input; uruchomiony. Dostępne są następu-
pComm->Close();
jące style (użytkownik może także
ui.pbtnSendQuery->setEnabled(true);
return;
definiować własne):
}
 Windows (domyślny w systemie
//Show response
Windows)
ui.twResponse->setColumnCount(BytesRead);
 WindowsXP
for(unsigned long j=0;j {
 Motif
QTableWidgetItem *hexItem = new QTableWidgetItem(QString::
number(Input[j],16));  CDE
QTableWidgetItem *charItem = new QTableWidgetItem(QString((char)
 Macintosh
(Input[j])));
 Plastique (domyślny w systemie
ui.twResponse->setItem(0, j, hexItem);
Linux)
ui.twResponse->setItem(1, j, charItem);
}
Uruchomienie aplikacji z uży-
ciem danego stylu odbywa się po
delete [] Input;
}
podaniu jego nazwy z opcją  style.
}
Przykładowo, aplikację Example2W
pComm->Close();
w stylu Plastique uruchamiamy za
ui.pbtnSendQuery->setEnabled(true);
pomocą polecenia:
}
Example2W.exe  style=plastique
funkcji CheckCommInput() ile bajtów podstawie plików z
ródłowych za Integracja biblioteki Qt
oczekuje w buforze wejściowym oraz pomocą wspomnianego już progra- z edytorem Code Blocks
czy nie wystąpiły błędy transmisji mu narzędziowego qmake.exe. Bę- O ile możliwa jest praca z pli-
na poziomie kontrolera UART i syste- dąc w katalogu projektu wpisujemy kami z
ródłowymi projektu za po-
mu operacyjnego. W przypadku błędu w linii poleceń: mocą zwykłego notatnika, to oczy-
wyświetlany jest odpowiedni komu- qmake  project wiście wygodnie jest nimi opero-
nikat. Brak odpowiedzi (zero bajtów a następnie: wać za pomocą dowolnego edytora
w buforze) jest sygnalizowany poprzez qmake przeznaczonego dla programistów,
wyświetlenie komunikatu  *** NO Pierwsze z wymienionych po- wyposażonego co najmniej w moż-
RESPONSE *** . Jeśli zaś odpowiedz
leceń spowoduje stworzenie pliku liwość kolorowania składni. Edytor
nadeszła, wyświetlany jest komunikat Example2W.pro, który pokazano na Code Blocks, oprócz tej podstawo-
 *** OK *** , a odpowiedz
jest od- list. 24. Plik ten stanowi informa- wej cechy, posiada między innymi
czytywana z bufora wejściowego za cję, które pliki (zarówno z
ródłowe, wzorzec projektu Qt, dzięki któ-
pomocą funkcji Read(). Odczytany jak i pliki *.ui) należy brać pod remu tworzenie własnego projek-
ciąg bajtów trafia do tabelki prezen- uwagę przy tworzenia plików Make- tu wykorzystującego tę bibliotekę
tującej odpowiedz
(w tym przypadku file, a także dodatkowe opcje. Linia: jest wyjątkowo łatwe. Posiada on
każdy z jej elementów przechowuje DEFINES  = UNICODE także możliwość współpracy z de-
obiekt klasy QString). Na koniec port została dodana ręcznie po to, buggerem GDB, będącym częścią
szeregowy jest zamykany, a przycisk aby biblioteka Qt traktowała znaki środowiska MinGW, co znakomicie
Send ponownie włączany. char jako znaki ASCII, a nie jak ułatwia (a niekiedy wręcz warun-
znaki zapisane w Unicode (Wide kuje) proces tworzenia aplikacji.
Kompilacja i uruchomienie Char). Jest to potrzebne, bo pro- Ponadto, integracja z GDB jest do-
programu z linii poleceń totypy funkcji WinAPI wymagają konywana automatycznie, a progra-
Przed kompilacją projektu, nale- typu ASCII. Mimo to, biblioteka Qt mista otrzymuje wygodne środowi-
ży przygotować odpowiednie pliki w pełni wspiera Unicode i możliwe sko pracy z możliwością zastawia-
Makefile. Pliki te są tworzone na jest używanie 16 bitowych znaków nia pułapek breakpoint z poziomu
Elektronika Praktyczna 7/2007
90
K U R S
w e j a p l i -
kacji. Wła-
ściwe pliki
p r o j e k t u
m o ż n a
s t w o r z y ć
ręcznie. Po
stworzeniu
p r o j e k t u
należy od-
powiednio
s k o n fi g u -
rować śro-
d o w i s k o ,
wybierając Rys. 9. Opcje projektu  pliki nagłówkowe
opcję Pro-
Rys. 6. Środowisko Code Blocks podczas pracy z aplika- ject >Bu-
cją Example2W ild options.
D z i ę k i
interfejsu graficznego, podglądu użyciu wzorca projektu Qt,
zmiennych i różnymi rodzajami w sekcji konsolidatora są
pracy krokowej. Ogólny widok już wymienione potrzebne
edytora Code Blocks podczas pra- biblioteki (rys. 8). Bardzo
cy nad niniejszą aplikacją przed- ważne jest właściwe poda-
stawiono na rys. 6. nie ścieżek do plików na-
Podczas tworzenia nowego pro- główkowych biblioteki Qt.
jektu (Project >New project...) pro- Jest to o tyle istotne, że
ponuję, zgodnie z rys. 7, zaznaczyć  przynajmniej w wersji 1.0
opcję  Do not create any files . edytora  domyślne ścieżki
Dzięki temu unika się tworzenia są błędne i nie pasują do
niepotrzebnych plików przykłado- wersji 4.0.1 biblioteki. Być Rys. 10. Opcje projektu  biblioteki
może jest to relikt pozo-
stały z wersji 3.x. Przykład
właściwie podanych ścieżek
przedstawiono na rys. 9.
Można dodać ścieżki do-
stępu do pozostałych pod-
katalogów katalogu \inclu-
de, ale można też pozosta-
wić jedynie dwie pierwsze
ścieżki i włączając pliki na-
główkowe podawać, oprócz
samej nazwy pliku, ścieżkę
dostępu do niego, odniesio-
ną do jednego z katalogów
wymienionych w zakładce
Directories/Compiler. Drugie Rys. 11. Opcje projektu  kompilator
Rys. 7. Nowy projekt Code Clocks rozwiązanie jest bezpiecz-
niejsze i takie też zostało jest  g. Jej zaznaczenie spowoduje
wybrane. stworzenie wersji Debug, odznacze-
Podobnie jak w przypad- nie  wersji Release.
ku nazw bibliotek, ścieżka Przed przystąpieniem do kompi-
do katalogu je zawierające- lacji projektu za pomocą IDE Code
go powinna być poprawnie Blocks należy za pomocą programu
ustalona, co jest zapew- narzędziowego moc.exe stworzyć,
nione dzięki wykorzysta- na podstawie pliku nagłówkowego
niu wzorca projektu Qt formy Example2WFrm.h, specjalny
(rys. 10). Ustawienia opcji plik moc_Example2WFrm.cpp. Plik
kompilatora (rys. 11) zależą ten powinien być umieszczony
od tego, co chcemy otrzy- w katalogu projektu i dodany do
mać w wyniku kompilacji projektu w środowisku Code Blocks.
oraz jak proces kompilacji Utworzenia pliku moc_Example2W-
ma przebiegać. Jedną z naj- Frm.cpp dokujemy wydając nastę-
Rys. 8. Opcje projektu  konsolidator bardziej użytecznych opcji pujące polecenie:
Elektronika Praktyczna 7/2007
91
K U R S
List. 24. Plik Example2W.pro
######################################################################
# Automatically generated by qmake (2.00a) Cz 18. maj 23:36:02 2006
######################################################################
TEMPLATE = app
TARGET +=
DEPENDPATH += .
INCLUDEPATH += .
# Input
HEADERS += CommInterface.h Example2WFrm.h
FORMS += Example2WFrm.ui
Rys. 12. Aplikacja testowa działająca SOURCES += CommInterface.cpp main.cpp Example2WFrm.cpp
DEFINES -= UNICODE
w systemie Windows (styl Windows)
moc  o moc_Example2WFrm.cpp winien on być używany dla każde- Jeśli zaznaczono opcję  g, to pro-
Example2WFrm.h go pliku nagłówkowego zawierające- gram jest gotowy do uruchomienia
Działanie takie nie było po- go deklarację klasy, która zawiera w trybie debuggowania  wystarczy
trzebne podczas kompilacji progra- w sobie wywołanie makra Q_OB- ustawić pułapki w wybranych miej-
mu w linii poleceń, gdyż program JECT. Pliki wygenerowane przez scach programu i wcisnąć F8. Apli-
qmake sam umieszczał w plikach program moc muszą być skompilo- kację testową działającą w systemie
Makefile stosowne wywołania pro- wane i skonsolidowane razem z in- Windows przedstawiono na rys. 12.
gramu moc. Program ten zajmuje nymi plikami projektu. Arkadiusz Antoniak, EP
się obsługą rozszerzeń języka C++ Po wygenerowaniu pliku moc_ [e-mail]
właściwych dla biblioteki Qt, m.in. Example2WFrm.cpp można skompi- www.antoniak.ep.com.pl
mechanizmu sygnałów i slotów. Po- lować i uruchomić aplikację (F9).
180x128
1/2
180x23
Elektronika Praktyczna 7/2007
92