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QT 5.7串口读取速度非常慢。

c++performanceqt5qtserialport
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我很新手，正在自学编程。我写了一个应用程序来轮询控制单元中的多个请求。基本上，我不断向控制单元发送各种读取命令，并读取响应。我的程序可以正常工作，我成功地发送了命令并接收到了回答。但是读取速度非常慢（我在代码中设置了100毫秒的超时以确保我获得完整的回复）。
我有一个针对同一控制单元的程序，由专业的C++编码人员编写，他的程序每30毫秒轮询一次，我总是在那个时间范围内收到完整的答案。我使用相同的设置57K波特率，8位1个停止位和无校验位。然而，我的QT代码需要几乎100毫秒才能收到答案。
在我的代码中，我先读取前2个字节（第一个字节是消息标识符，第二个字节是剩余消息长度），然后再循环读取，直到总消息长度等于消息长度字节+1（加1是为了包含第一个字节）。我已经陷入困境，不知道为什么我的QT代码如此缓慢，当我知道限制因素不是硬件时。请求始终是3个字节，回复的长度从3到61字节不等。请帮助我找出错误所在。如果我取消超时设置，我总是有短读取。到目前为止，我也尝试过read(all)，但结果相同。
下面是我从代码中提取出来的读取响应部分。完整代码在https://github.com/MarkusIppy/PowerTune上。
//Error handling 
QTime startTime = QTime::currentTime(); 
int timeOut = 100; // timeout in milisec. 
QByteArray recvData = m_serialport->read(2);  // reading first two bytes of received message to determine lenght of ecpected message 
int msgLen = recvData[1]; //Total message Lenght excluding the first byte 
while ( recvData.size() <= (msgLen+1) ) 
{ 
    if ( startTime.msecsTo(QTime::currentTime()) > timeOut ) break; 
    recvData += m_serialport->read(msgLen+1-recvData.size()); 
} 

if (msgLen +1 == recvData.length())  //if the received data lenght equals the message lenght from lenght byte + identifier byte (correct message lenght received ) 
{ 
    qDebug() << "Received data OK"<<msgLen +1; 
    if(requestIndex <= 61){requestIndex++;} 
    else{requestIndex = 58;} 
    readData(recvData); 
} 
else   //if the lenght of the received message does not correspond with the expected lenght repeat the request 
{ 
    qDebug() << "Received data lenght NIO"; 
    readData(recvData); 
    qDebug() << "Request Message again"<< requestIndex; 
}
3个回答
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我稍微修改了代码，现在它可以在实际的硬件上完美运行了。以下是我准备好的可读插槽：

void Serial::readyToRead()
{
    qDebug() << "ready read";
    if(ecu == 0)
    {
        m_readData.append(m_serialport->readAll());
        Bytesexpected = m_readData[1]+1;
        qDebug() << "readdata current" <<m_readData.toHex();
        if (Bytesexpected == m_readData.size())
        {
            m_timer.stop();
            if(requestIndex <= 62){requestIndex++;}
            else{requestIndex = 59;}
            readData(m_readData);
            Serial::clear();
            m_readData.clear();
            Serial::sendRequest(requestIndex);
        }
        if (Bytesexpected != m_readData.size())
        {
            qDebug() << "starting timer";
            m_timer.start(5000);
        }
    }
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对不起，我没有足够的时间来查看您的项目，从您提供的代码中，我不能百分之百地确定问题的原因。但是我的最佳猜测是，在这种情况下，问题可能是您明确等待数据接收，而事件处理有些延迟或根本没有进行。
无论如何，这里有一些建议：
  1. 使用 QTimer 代替 QTime 来设置超时。
  2. 了解 Qt5 的信号和槽 并使用它们来异步读取串口数据。
我使用QSerialPort通过将其bytesWritten(qint64 bytes)和readyRead()信号连接到我的程序的槽，比如on_bytesWritten(qint64 bytes)和on_readyRead()。然后我向目标设备发送请求，在on_readyRead()槽中处理结果。每次发送命令时，我都会启动一个QTimer，将其timeout()信号连接到应用程序的on_timeout()槽。这样我可以监控设备是否及时响应，以及在数据到达时立即获取数据。您还可以使用QSerialPort的errorOccurred(QSerialPort::SerialPortError error)信号来检查传输是否存在问题。
感谢您的回答。 - Markus
嗨@scopchanov，我无法再编辑我的评论了。 - Markus
嗨@scopchanov，我无法再编辑我的评论了。我已经开始编辑我的代码，我已经使用了信号和槽，并尝试实现您的建议。我查看了QT的异步读取器示例，并发现这正是您描述的方式。我还在我的代码中发现了另一个问题，我不知道一条消息可能会分成多个块发送并触发readyread槽超过一次。我现在已经为此做好了准备，并附加消息，直到它具有预期长度，包括5000毫秒的超时。我只能在下周末测试实际硬件端。 - Markus
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@Markus Ippy，是的，消息不是一次性发送的，你需要自己构建它。这也是我在我的程序中所做的。void MySerial::on_readyRead() { if (!m_port->isOpen()) { return; } dataReady(m_port->readAll()); } 从这里开始：void MySerial::dataReady(const QByteArray &pdu) { m_buffer.append(pdu); if (pdu.contains('\n')) { processResponse(m_buffer); } } - scopchanov
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这是我目前为止的代码（只发布我的cpp文件的重要部分）。这个代码现在几乎完美地与我的消息模拟器配合工作。它现在按预期进行轮询，但超时总是在5秒后触发（我需要将其更改为仅在没有消息到来时触发）。我将只能在下周末测试它的实际硬件端。

    void Serial::initSerialPort()
    {
    if (m_serialport)
        delete m_serialport;
    m_serialport = new SerialPort(this);
    connect(this->m_serialport,SIGNAL(readyRead()),this,SLOT(readyToRead()));
    connect(m_serialport, static_cast<void (QSerialPort::*)    (QSerialPort::SerialPortError)>(&QSerialPort::error),
            this, &Serial::handleError);
    connect(&m_timer, &QTimer::timeout, this, &Serial::handleTimeout);
     m_timer.start(5000);


    }

    void Serial::readyToRead() 
    {
    if(ecu == 0)
    {

        m_readData.append(m_serialport->readAll());
        Bytesexpected = m_readData[1]+1;
        if (Bytesexpected == m_readData.size())
        {
            if(requestIndex <= 62){requestIndex++;}
            else{requestIndex = 59;}
            readData(m_readData); // message for processing
            Serial::clear();
            m_readData.clear();
        }
    //Timeout
        if (!m_timer.isActive())
            m_timer.start(5000);

}
}

     void Serial::handleTimeout()
    {
    qDebug() << "Timeout";
    //request Data Again
    QString fileName = "Errors.txt";
    QFile mFile(fileName);
    if(!mFile.open(QFile::Append | QFile::Text)){
        qDebug() << "Could not open file for writing";
    }
    QTextStream out(&mFile);
    out << "Timeout Request Index " << int(requestIndex)<< " lenght received  "<< int(m_readData.length())<< " Bytes "<< " Expected Bytes "<< int(Bytesexpected)<< " bytes " <<" Message "<< QByteArray(m_readData.toHex()) <<endl;
    mFile.close();
    Serial::clear();
    m_readData.clear();
    Serial::sendRequest(requestIndex);
    }

    void Serial::handleError(QSerialPort::SerialPortError serialPortError)
    {
    if (serialPortError == QSerialPort::ReadError) {
        QString fileName = "Errors.txt";
        QFile mFile(fileName);
        if(!mFile.open(QFile::Append | QFile::Text)){
            qDebug() << "Could not open file for writing";
        }
        QTextStream out(&mFile);
        out << "Serial Error " << (m_serialport->errorString()) <<endl;
        mFile.close();
        qDebug() <<"Serialport Error" <<(m_serialport->errorString());
    }
    }
当您重新启动计时器或者在您确认一切正常后，您需要断开信号连接，例如：disconnect(&m_timer, &QTimer::timeout, this, &Serial::handleTimeout); - Spyros Mourelatos
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