Wie kann ich eine Folge serieller Befehle asynchron senden und Antworten effektiv verarbeiten?

Senden einer Befehlsfolge und Warten auf Antwort

Die Kommunikation über serielle Schnittstellen erfordert häufig das Senden einer Befehlsfolge und das anschließende Warten auf eine Antwort jeden Befehl. Dies kann eine Herausforderung sein, insbesondere wenn das Gerät, mit dem Sie kommunizieren, Zeit benötigt, um Befehle zu verarbeiten. Blockierungsfunktionen wie waitForReadyRead() können Ihr Programm anhalten, während es auf eine Antwort wartet.

Das Problem mit Blockierungsfunktionen

Das Problem, auf das Sie gestoßen sind, ist, dass readLines( ) gibt „false“ zurück, wenn das erwartete Schlüsselwort nicht innerhalb einer bestimmten Zeitüberschreitung gefunden wird. Dies geschieht, wenn das Gerät nur einen kleinen Teil der Antwort sendet, bevor das Zeitlimit abläuft.

Eine nicht blockierende Lösung

Um dieses Problem zu lösen, können Sie a verwenden asynchronerer Ansatz, implementiert mit einer Zustandsmaschine. Mit einer Zustandsmaschine können Sie verschiedene Zustände für Ihr Kommunikationsprotokoll definieren und basierend auf bestimmten Ereignissen zwischen diesen Zuständen wechseln.

Betrachten Sie die folgende Zustandsmaschine:

• Boot-Zustand: Sendet den „Boot“-Befehl und wartet auf eine „Boot erfolgreich“-Antwort.
• Sendestatus: Sendet die Dateidaten an das Gerät.
• Erwartungsstatus: Wartet auf eine „Lade erfolgreich“-Antwort, die angibt, dass die Datei übertragen wurde.

Sie kann eine Zustandsmaschine erstellen und diese Zustände mithilfe des State Machine Framework von Qt definieren. Mit den Funktionen „send()“, „expect()“ und „delay()“ können Sie Befehle senden, auf bestimmte Antworten warten und Übergänge verzögern.

Eine Beispielimplementierung

Hier ist eine Beispielimplementierung der Zustandsmaschine:

class Programmer : public StatefulObject {
public:
    Programmer(QObject *parent = 0) : StatefulObject(parent) {
        ...

        send(&s_boot, &serial, "boot\n");
        expect(&s_boot, &serial, "boot successful", &s_send, 1000, &s_failed);
        send(&s_send, &serial, ":HULLOTHERE\n:00000001FF\n");
        expect(&s_send, &serial, "load successful", &s_ok, 1000, &s_failed);
    }

    ...
};

Vorteile der Verwendung eines Zustands Maschine

Die Verwendung einer Zustandsmaschine bietet mehrere Vorteile:

• Asynchron: Blockiert Ihr Programm nicht, während es auf eine Antwort wartet.
• Konfigurierbar: Ermöglicht Ihnen die Definition benutzerdefinierter Zustände und Übergänge für Ihre spezifische Kommunikation Protokoll.
• Erweiterbar:Kann leicht erweitert werden, um komplexere Protokolle zu verarbeiten.
• Thread-sicher:Kann in verschiedenen Threads implementiert werden, z Die Kommunikation mit dem Gerät erfolgt über Signale und Slots.

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