串口之间的数据传输算法
前言
在C++里，可通过以下方法获取变量的范围，防止操作中出现差错。
#include "limits" //获取变量的范围
qDebug()<<"unsigned char 的范围(0x00-0xFF)："<<std::numeric_limits<unsigned char>::min()<<"~"<<std::numeric_limits<unsigned char>::max();
【1】Qt界面设计图
处理：将char和shorft和int分别转到槽，方面模拟串口之间数据解析
【2】串口char型举例
无符号1字节举例
unsigned char value;
unsigned char 的范围(0x00-0xFF)： 0 ~ 255
value 十进制 = "255"
value 十六进制 = "0xff"
value 二进制 = "11111111"
说明：unsigned char型可以存储0-255的十进制数，你可以创建字节数组存储更多的整数，从MCU串口发送给Qt上位机串口。
unsigned char sendSerialdatas[5] = {
0}; //MCU
要知道目前的串口数据只能通过转为1字节字符类型进行收发，这也是最便捷的操作。
串口收发正数举例
不安全型，可读性差，实现快
MCU
// 第一种正数为例
unsigned char value = 255;
unsigned char sendSerialdatas[5] = {
0};
// MCU将255这个数值传给UI怎么做，如下：
// 写法1 数据打包
sendSerialdatas[0] = value; //直接将一个字节，八位的数赋值给一个字节,你可以选择十进制形式或者十六进制。
sendSerialdatas[1] = 254;
sendSerialdatas[2] = 253;
sendSerialdatas[3] = 2;
sendSerialdatas[4] = 1;
// 发送到Qt端
sendToLinuxQt(arrayname,len);
Qt
// Qt UI直接解析MCU数据即可,因为1字节已经是串口传输的最小数据了。
// 假定读取串口数据存入字节组
QByteArray data = 获取串口所有数据;
quint8 recvSerialdatas[32] = {
0};
for (int i =0; i < data.size(); i++) {
recvSerialdatas[i] = (unsigned char)data.at(i); //在qt中最好强制转化以下，根据你上传的数据类型一一对应。
}
打印数据如下
安全型，可读性好，实现慢点
最大只能存储255大小，&运算
1&1=1；
1&0=0；
0&1=0；
0&0=0； 类似乘法
& 0xFF解释：就是不管value是什么数据类型，我只要最低的八位。 如赋值：1111 1111 1111 1110 ，显然是16位，那我就只要1111 1110，因为字节数组最大只能到0xFF，且0xFF就是低八位。所以不要直接将一个大于字节数组范围的值赋值给字节数组。
具体
1111 1111 1111 1110
&
000 0000 1111 1111
——————————
0000 0000 1111 1110 --》》保留1111 1110
MCU
// 写法2 安全的操作，隐含会将十进制转化为二进制在内存存储。
sendSerialdatas[0] = value & 0xFF;
sendSerialdatas[1] = 254 & 0xFF;
sendSerialdatas[2] = 253 & 0xFF;
sendSerialdatas[3] = 2 & 0xFF;
sendSerialdatas[4] = 1 & 0xFF;
Qt
// Qt UI直接解析MCU数据即可,因为1字节已经是串口传输的最小数据了。
// 假定读取串口数据存入字节组
QByteArray data = 获取串口所有数据;
// UI直接解析即可,因为1字节已经是串口传输的最小数据了。
quint8 recvSerialdatas1[32] = {
0};
for (int i = 0; i < data1.length(); i++) {
recvSerialdatas1[i] = (unsigned char)data1.at(i);
ui->plainTextEdit_2->appendPlainText(QString("recvSerialdatas[%1] = %2").arg(i).arg(recvSerialdatas1[i] & 0xFF)); //解析并显示,&0xFF代表接收的数必须是1字节范围内。
}
打印数据如下
串口收发负数举例
在C语言中，char类型的范围是从-128到127（signed char）或0到255（unsigned char），取决于它是有符号还是无符号的。
在负数中，你应该了解，什么是原码和补码。
`
假设我们使用8位二进制表示法，以下是一个正数的原码、反码和补码的举例：
原码：00110110
反码：00110110
补码：00110110
其中原码、反码和补码都表示十进制数54。符号位是0(最高位)
`
`
假设使用8位二进制表示法，以-3为例：
原码：10000011
反码：11111100
补码：11111101
符号位1(最高位)
`
所以，你领悟到了什么。。。
判断是否是正数和负数的条件：符号位。
MCU和UI一起举例
//实现串口数据的收发 1字节数组为例
void MainWindow::on_pb_char_clicked()
{
// MCU上传负数
char value = -128;
char sendSerialdatas[5] = {
0}; //MCU
// 写法2 MCU数据打包
sendSerialdatas[0] = value;
sendSerialdatas[1] = -127;
sendSerialdatas[2] = 126;
sendSerialdatas[3] = 2;
sendSerialdatas[4] = -1;
// MCU数据作为串口1
for (int i = 0; i < 5; ++i) {
ui->plainTextEdit_1->appendPlainText("转为十进制显示 = "+ QString::number(sendSerialdatas[i]));
}
// 假定UI读取串口数据存入字节组
QByteArray data1;
for (int i = 0; i < 5; ++i) {
data1.append(sendSerialdatas[i]);
}
// UI直接解析即可,因为1字节已经是串口传输的最小数据了。
char recvSerialdatas1[32] = {
0};
for (int i = 0; i < data1.length(); i++) {
recvSerialdatas1[i] = (char)data1.at(i);
ui->plainTextEdit_2->appendPlainText(QString("recvSerialdatas[%1] = ").arg(i)+ QString::number(recvSerialdatas1[i],10));
}
}
运行效果
【3】串口short 型举例
无符号2字节举例
unsigned short 的范围(0x00-0xFFFF)： 0 ~ 65535
value 十进制 = "65535"
value 十六进制 = "0xffff"
value 二进制 = "1111111111111111"
要知道字节数组只能存储1字节，那么2字节肯定分两份存储。
谁存储高八位，谁存储低八位，这就说到大端序和小端序了。
大端序和小端序
大端序和小端序是指数据
在内存中存储的方式。以 0x12345678 为例，它在内存中的存储方式如下：
大端序：
高位字节（0x12）在前，低位字节（0x78）在后。
小端序：低位字节（0x78）在前，高位字节（0x12）在后。
举个例子，假设有一个 32 位整型变量 x，存储了数值 0x12345678。
如果机器是大端序的，则 x 在内存中的存储方式如下：
+----+----+----+----+
| 12 | 34 | 56 | 78 |
+----+----+----+----+
buf[0] buf[1] buf[2] buf[3]
而如果机器是小端序的，则 x 在内存中的存储方式如下：
+----+----+----+----+
| 78 | 56 | 34 | 12 |
+----+----+----+----+
buf[0] buf[1] buf[2] buf[3]
串口收发正数举例
正数举例
方法1错误 方法2正确
// 实现串口数据的收发 2字节数组为例
void MainWindow::on_pb_shorft_clicked()
{
ui->plainTextEdit_1->appendPlainText(QString("方法1直接将2字节十进制数存入字节数组通过串口发给UI(会有警告，只能获取2字节中的低字节的八位)"));
// MCU上传UI正负数
// 第一种正数为例(错误示范)
unsigned short value;
qDebug()<<"unsigned short 的范围(0x00-0xFFFF)："<<std::numeric_limits<unsigned short>::min()<<"~"<<std::numeric_limits<unsigned short>::max();
value = 65535;
qDebug()<<"value 十进制 = "<<QString::number(value,10)<<" value 十六进制 = "<<"0x"+QString::number(value,16)<<" value 二进制 = "<<QString::number(value,2);
unsigned char sendSerialdatas[6] = {
0}; //MCU
// MCU将65535这个数值传给UI怎么做，如下：
// 写法1 错误示范
sendSerialdatas[0] = value; //直接将2字节数赋值给一个字节
sendSerialdatas[1] = 65534; //FFFE ->>1111 1111 (低八位)1111 1110 = 255
sendSerialdatas[2] = 65533; //FFFD-> = 254
sendSerialdatas[3] = 257; //0001 (低八位)0000 0001 = 1
sendSerialdatas[4] = 256; //0001 (低八位)0000 0000 = 0
// MCU数据作为串口1
ui->plainTextEdit_1->appendPlainText(QString(" sendSerialdatas[0] = %1 ->十六进制=%2->二进制=%3").arg(value).arg(QString::number(value,16)).arg(QString::number(value,2)));
ui->plainTextEdit_1->appendPlainText(QString(" sendSerialdatas[1] = %1 ->十六进制=%2->二进制=%3").arg(65534).arg(QString::number(65534,16)).arg(QString::number(65534,2)));
ui->plainTextEdit_1->appendPlainText(QString(" sendSerialdatas[2] = %1 ->十六进制=%2->二进制=%3").arg(65533).arg(QString::number(65533,16)).arg(QString::number(65533,2)));
ui->plainTextEdit_1->appendPlainText(QString(" sendSerialdatas[3] = %1 ->十六进制=%2->二进制=%3").arg(257).arg(QString::number(257,16)).arg(QString::number(257,2)));
ui->plainTextEdit_1->appendPlainText(QString(" sendSerialdatas[3] = %1 ->十六进制=%2->二进制=%3").arg(256).arg(QString::number(256,16)).arg(QString::number(256,2)));
ui->plainTextEdit_1->appendPlainText(QString("方法2，将2字节（16位2进制）十进制数 & 0xFFFF,并且分成两部分（高位1字节和低位1字节）保存字节数组存储的是1个字节范围内"));
// 假定读取UI串口数据存入字节组
QByteArray data;
for (int i = 0; i < 6; ++i) {
data.append(sendSerialdatas[i]);
}
// UI直接解析错误，无法获取原数据
ui->plainTextEdit_2->appendPlainText(QString("方法1 UI通过获取2字节数组，显示2字节的十进制在界面（数值解析错误）"));
quint16 quint16recv = 0;
for (int i = 0; i < data.size(); i++) {
quint16recv = (unsigned char)data.at(i);
ui->plainTextEdit_2->appendPlainText(QString("quint16recv[%1]= %2").arg(i).arg(quint16recv)); //解析并显示
}
ui->plainTextEdit_2->appendPlainText(QString("方法2，将2字节字节数组通过 移位和 &0xFFFF 还原成无符号短整型"));
//======================================================
// 写法2 安全的
value = 65535;
sendSerialdatas[0] = (value>>8) & 0xFFFF; //存储高八位(255)，转为二进制后的前八位，总共16位
sendSerialdatas[1] = value; //存储低8位(255) 你也可以写成 (value & 0xFFFF)
value = 65534;
sendSerialdatas[2] = (value>>8) & 0xFFFF;
sendSerialdatas[3] = value;
value = 256;
sendSerialdatas[4] = (value>>8) & 0xFFFF;
sendSerialdatas[5] = value;
// MCU数据作为串口1
ui->plainTextEdit_1->appendPlainText(QString("sendSerialdatas[0] = (65535>>8) & 0xFFFF"));
ui->plainTextEdit_1->appendPlainText(QString("sendSerialdatas[1] = 65535;"));
ui->plainTextEdit_1->appendPlainText(QString("sendSerialdatas[2] = (65534>>8) & 0xFFFF;"));
ui->plainTextEdit_1->appendPlainText(QString("sendSerialdatas[3] = 65534"));
ui->plainTextEdit_1->appendPlainText(QString("sendSerialdatas[4] = (256>>8) & 0xFFFF;"));
ui->plainTextEdit_1->appendPlainText(QString("sendSerialdatas[5] = 256;"));
// 假定读取UI串口数据存入字节组
QByteArray data1;
for (int i = 0; i < 6; ++i) {
data1.append(sendSerialdatas[i]);
}
// UI直接解析即可,1字节数数组无法存储2字节数字，需要分成两部分。( (recvSerialdatas1[i]<<8) | recvSerialdatas1[i]) & 0xFFFF)
//255<<8 = 1111 1111 0000 0000 | 1111 1111 = 1111 1111 1111 1111 = 65535
quint8 recvSerialdatas1[32] = {
0};
for (int i = 0; i < data1.length(); i++) {
recvSerialdatas1[i] = (unsigned char)data1.at(i);
}
// UI还原MCU数据
quint16 UIshorft = 0;
UIshorft = ((sendSerialdatas[0]<<8) | sendSerialdatas[1]) &0xFFFF;
ui->plainTextEdit_2->appendPlainText(QString("UIshorft = ((sendSerialdatas[0]<<8) | sendSerialdatas[1]) &0xFFFF = %2").arg(UIshorft));
UIshorft = ((sendSerialdatas[2]<<8) | sendSerialdatas[3]) &0xFFFF;
ui->plainTextEdit_2->appendPlainText(QString("UIshorft = ((sendSerialdatas[2]<<8) | sendSerialdatas[3]) &0xFFFF = %2").arg(UIshorft));
UIshorft = ((sendSerialdatas[4]<<8) | sendSerialdatas[5]) &0xFFFF;
ui->plainTextEdit_2->appendPlainText(QString("UIshorft = ((sendSerialdatas[4]<<8) | sendSerialdatas[5]) &0xFFFF = %2").arg(UIshorft));
}
运行效果
方法1
方法2
串口收发负数举例
在C语言中，可以使用如下方式将一个十六位的short类型值存储到两个unsigned char变量中，同时区分正负数：
short value = -32768;
unsigned char highByte = (unsigned char)(value >> 8); //80 ->1000 0000
unsigned char lowByte = (unsigned char)value; //0 ->0000 0000
if (value < 0) {
highByte |= 0x80; // 如果值为负，则设置符号位
}
这里使用了移位运算符 >> 把高位和低位分别赋值给两个unsigned char类型的变量。如果原来的short类型值是负数，则通过将高字节的最高位（即符号位）设为1来标识它是个负数。
要从两个unsigned char变量中解析出一个short类型的值，可以使用如下代码：
unsigned char highByte = 80;
unsigned char lowByte = 0;
short value = ((short)highByte << 8) | lowByte; //
if (highByte & 0x80) {
value = -(short)((~value) + 1); // 如果设置了符号位，则将其恢复
}
符号位是1负数
~value
-(short)((~value) + 1)
这里使用了移位运算符 << 将高字节左移8位，并使用按位或运算符|将低字节合并到一起。如果高字节的最高位被设置为1，则表示这是个负数，因此需要恢复符号位并转换为相应的负数值。
//实现串口数据的收发 2字节数组为例
void MainWindow::on_pb_shorft_clicked()
{
//MCU上传UI负数
//第一种负数为例
short value;
qDebug()<<"short 的范围(0x00-0xFFFF)："<<std::numeric_limits<short>::min()<<"~"<<std::numeric_limits<short>::max();
value = -32768;
qDebug()<<"value = -32768; \n十进制 = "<<QString::number(value,10)<<"\n十六进制 = "<<"0x"+QString::number(value,16)<<"\n二进制 = "<<QString::number(value,2);
value = 32767;
qDebug()<<" value = 32767; \n十进制 = "<<QString::number(value,10)<<"\n十六进制 = "<<"0x"+QString::number(value,16)<<"\n二进制 = "<<QString::number(value,2);
unsigned char sendSerialdatas[6] = {
0}; //MCU
ui->plainTextEdit_1->appendPlainText(QString("方法2，将2字节（16位2进制）十进制数 ,并且分成两部分（高位1字节和低位1字节）保存字节数组存储的是1个字节范围内"));
ui->plainTextEdit_2->appendPlainText(QString("方法2，将2字节字节数组还原成有符号短整型"));
//写法2 安全的操作，隐含会将十进制转化为二进制在内存存储。
value = -32768;
sendSerialdatas[0] = ((short)value>>8) ;
sendSerialdatas[1] = (short)value;
value = 32767;
sendSerialdatas[2] = ((short)value>>8);
sendSerialdatas[3] = (short)value;
value = -1;
sendSerialdatas[4] = ((short)value>>8);
sendSerialdatas[5] = (short)value;
ui->plainTextEdit_1->appendPlainText(""
"short value = -32768;\n"
"sendSerialdatas[0] = (value>>8) ;\n"
"sendSerialdatas[1] = value;\n"
"value = 32767;\n"
"sendSerialdatas[2] = (value>>8);\n"
"sendSerialdatas[3] = value;\n"
"value = -1;\n"
"sendSerialdatas[4] = (value>>8);\n"
"sendSerialdatas[5] = value;\n"
);
//MCU数据作为串口1
ui->plainTextEdit_1->appendPlainText(" sendSerialdatas[0] = " + QString::number(sendSerialdatas[0],16));
ui->plainTextEdit_1->appendPlainText(" sendSerialdatas[1] = " + QString::number(sendSerialdatas[1],16));
ui->plainTextEdit_1->appendPlainText(" sendSerialdatas[2] = " + QString::number(sendSerialdatas[2],16));
ui->plainTextEdit_1->appendPlainText(" sendSerialdatas[3] = "+ QString::number(sendSerialdatas[3],16));
ui->plainTextEdit_1->appendPlainText(" sendSerialdatas[4] = " + QString::number(sendSerialdatas[4],16));
ui->plainTextEdit_1->appendPlainText(" sendSerialdatas[5] = "+ QString::number(sendSerialdatas[5],16));
//假定读取串口数据存入字节组
QByteArray data1;
for (int i = 0; i < 6; ++i) {
data1.append(sendSerialdatas[i]);
}
quint8 recvSerialdatas1[32] = {
0};
for (int i = 0; i < data1.length(); i++) {
recvSerialdatas1[i] = (unsigned char)data1.at(i);
}
short fvalue = ((short)sendSerialdatas[0] << 8) | sendSerialdatas[1];
qDebug ()<< " fvalue = "<<fvalue;
if ( (sendSerialdatas[0] & 0x80) == 1) {
//负数
fvalue = -(short)((~fvalue) + 1);
}
ui->plainTextEdit_2->appendPlainText("-(short)((~fvalue) + 1); = "+ QString::number(fvalue,'f',0));
//这里不用经过上面这步也可以解析成功
qint16 UI = 0;
UI = (((short)sendSerialdatas[0]<<8) | sendSerialdatas[1]) &0xFFFF;
ui->plainTextEdit_2->appendPlainText(QString("UI = ((sendSerialdatas[0]<<8) | sendSerialdatas[1]) &0xFFFF = %2").arg(UI));
UI = (((short)sendSerialdatas[2]<<8) | sendSerialdatas[3]) &0xFFFF;
ui->plainTextEdit_2->appendPlainText(QString("UI = ((sendSerialdatas[2]<<8) | sendSerialdatas[3]) &0xFFFF = %2").arg(UI));
UI = (((short)sendSerialdatas[4]<<8) | sendSerialdatas[5]) &0xFFFF;
ui->plainTextEdit_2->appendPlainText(QString("UI = ((sendSerialdatas[4]<<8) | sendSerialdatas[5]) &0xFFFF = %2").arg(UI));
}
效果
【4】串口int型举例
串口收发正数举例
//实现串口数据的收发 4字节数组为例
void MainWindow::on_pb_int_clicked()
{
ui->plainTextEdit_1->appendPlainText(QString("方法1直接将4字节十进制数存入字节数组通过串口发给UI(会有警告，只能获取4字节中的最低字节的八位)"));
//MCU上传UI正负数
//第一种正数为例
unsigned int value;
value = 4294967295;
qDebug()<<"unsigned int value 的范围(0x00-0xFFFFFFFF)："<<std::numeric_limits<unsigned int>::min()<<"~"<<std::numeric_limits<unsigned int>::max();
qDebug()<<"value 十进制 = "<<QString::number(value)<<" value 十六进制 = "<<"0x"+QString::number(value,16)<<" value 二进制 = "<<QString::number(value,2);
unsigned char sendSerialdatas[32] = {
0}; //MCU
//MCU将65535这个数值传给UI怎么做，如下：
//写法1
sendSerialdatas[0] = value; //直接将4字节数赋值给一个字节，11111111111111111111111111111111
sendSerialdatas[1] = 4294967294; //FFFE ->>1111 1111 (低八位)1111 1111 = 255
sendSerialdatas[2] = 4294967293; //FFFD-> = 254
sendSerialdatas[3] = 65537; //0001 (低八位)0000 0001 = 1
sendSerialdatas[4] = 65536; //0001 (低八位)0000 0000 = 0
//MCU数据作为串口1
ui->plainTextEdit_1->appendPlainText(QString(" sendSerialdatas[0] = %1 ->十六进制=%2->二进制=%3").arg(value).arg(QString::number(value,16)).arg(QString::number(value,2)));
ui->plainTextEdit_1->appendPlainText(QString(" sendSerialdatas[1] = %1 ->十六进制=%2->二进制=%3").arg(4294967294).arg(QString::number(4294967294,16)).arg(QString::number(4294967294,2)));
ui->plainTextEdit_1->appendPlainText(QString(" sendSerialdatas[2] = %1 ->十六进制=%2->二进制=%3").arg(4294967293).arg(QString::number(4294967293,16)).arg(QString::number(4294967293,2)));
ui->plainTextEdit_1->appendPlainText(QString(" sendSerialdatas[3] = %1 ->十六进制=%2->二进制=%3").arg(65537).arg(QString::number(65537,16)).arg(QString::number(65537,2)));
ui->plainTextEdit_1->appendPlainText(QString(" sendSerialdatas[3] = %1 ->十六进制=%2->二进制=%3").arg(65536).arg(QString::number(65536,16)).arg(QString::number(65536,2)));
ui->plainTextEdit_1->appendPlainText(QString("方法2，将4字节（32位2进制）十进制数 & 0xFFFFFFFF,并且分成两部分（高位1字节和低位1字节）保存字节数组存储的是1个字节范围内"));
//假定读取串口数据存入字节组
QByteArray data;
for (int i = 0; i < 6; ++i) {
data.append(sendSerialdatas[i]);
}
ui->plainTextEdit_2->appendPlainText(QString("方法1 UI通过获取4字节数组，显示4字节的十进制在界面（数值解析错误）"));
quint16 quint16recv = 0;
for (int i = 0; i < data.size(); i++) {
quint16recv = (unsigned char)data.at(i);
ui->plainTextEdit_2->appendPlainText(QString("quint16recv[%1]= %2").arg(i).arg(quint16recv)); //解析并显示
}
ui->plainTextEdit_2->appendPlainText(QString("方法2，将4字节字节数组通过 移位和 &0xFFFFFFFF 还原成无符号短整型"));
//写法2 安全的操作，隐含会将十进制转化为二进制在内存存储。
value = 4294967295;
sendSerialdatas[0] = (value>>24) & 0xFFFFFFFF; //存储32位中的最高八位
sendSerialdatas[1] = (value>>16) & 0xFFFFFFFF; //存储32位中的中高八位
sendSerialdatas[2] = (value>>8) & 0xFFFFFFFF; //存储32位中的中低八位
sendSerialdatas[3] = value & 0xFFFFFFFF; //存储32位中的最低八位
value = 4294967294;
sendSerialdatas[4] = (value>>24) & 0xFFFFFFFF; //存储32位中的最高八位
sendSerialdatas[5] = (value>>16) & 0xFFFFFFFF; //存储32位中的中高八位
sendSerialdatas[6] = (value>>8) & 0xFFFFFFFF; //存储32位中的中低八位
sendSerialdatas[7] = value & 0xFFFFFFFF; //存储32位中的最低八位
value = 65536;
sendSerialdatas[8] = (value>>24) & 0xFFFFFFFF; //存储32位中的最高八位
sendSerialdatas[9] = (value>>16) & 0xFFFFFFFF; //存储32位中的中高八位
sendSerialdatas[10] = (value>>8) & 0xFFFFFFFF; //存储32位中的中低八位
sendSerialdatas[11] = value & 0xFFFFFFFF; //存储32位中的最低八位
//MCU数据作为串口1
ui->plainTextEdit_1->appendPlainText(QString("value = 4294967295;\r\n"
"sendSerialdatas[0] = (value>>24) & 0xFFFFFFFF;\r\n"
"sendSerialdatas[1] = (value>>16) & 0xFFFFFFFF;\r\n"
"sendSerialdatas[2] = (value>>8) & 0xFFFFFFFF;\r\n"
"sendSerialdatas[3] = value & 0xFFFFFFFF;"));
ui->plainTextEdit_1->appendPlainText(QString("value = 4294967294;\r\n"
"sendSerialdatas[0] = (value>>24) & 0xFFFFFFFF;\r\n"
"sendSerialdatas[1] = (value>>16) & 0xFFFFFFFF;\r\n"
"sendSerialdatas[2] = (value>>8) & 0xFFFFFFFF;\r\n"
"sendSerialdatas[3] = value & 0xFFFFFFFF;"));
ui->plainTextEdit_1->appendPlainText(QString("value = 65536;\r\n"
"sendSerialdatas[0] = (value>>24) & 0xFFFFFFFF;\r\n"
"sendSerialdatas[1] = (value>>16) & 0xFFFFFFFF;\r\n"
"sendSerialdatas[2] = (value>>8) & 0xFFFFFFFF;\r\n"
"sendSerialdatas[3] = value & 0xFFFFFFFF;"));
//假定读取串口数据存入字节组
QByteArray data1;
for (int i = 0; i < 6; ++i) {
data1.append(sendSerialdatas[i]);
}
quint8 recvSerialdatas1[32] = {
0};
for (int i = 0; i < data1.length(); i++) {
recvSerialdatas1[i] = (unsigned char)data1.at(i);
}
quint32 UIint = 0;
UIint = ((sendSerialdatas[0]<<24) | sendSerialdatas[1]<<16 | sendSerialdatas[2]<<8 | sendSerialdatas[3]) & 0xFFFFFFFF;
ui->plainTextEdit_2->appendPlainText(QString("UIint = ((sendSerialdatas[0]<<24) | sendSerialdatas[1]<<16 | sendSerialdatas[2]<<8 | sendSerialdatas[3]) &0xFFFFFFFF = %2").arg(UIint));
UIint = ((sendSerialdatas[4]<<24) | sendSerialdatas[5]<<16 | sendSerialdatas[6]<<8 | sendSerialdatas[7]) & 0xFFFFFFFF;
ui->plainTextEdit_2->appendPlainText(QString("UIint = ((sendSerialdatas[4]<<24) | sendSerialdatas[5]<<16 | sendSerialdatas[6]<<8 | sendSerialdatas[7]) & 0xFFFFFFFF = %2").arg(UIint));
UIint = ((sendSerialdatas[8]<<24) | sendSerialdatas[9]<<16 | sendSerialdatas[10]<<8 | sendSerialdatas[11]) & 0xFFFFFFFF;
ui->plainTextEdit_2->appendPlainText(QString("UIint = ((sendSerialdatas[8]<<24) | sendSerialdatas[9]<<16 | sendSerialdatas[10]<<8 | sendSerialdatas[11]) & 0xFFFFFFFF = %2").arg(UIint));
}
效果
串口收发负数举例
C语言使用unsigned char存储32位int类型的方法：
// 假设要存储的32位int为num
unsigned char bytes[4]; // 数组长度为4，每个元素是一个字节
bytes[0] = (num >> 24) & 0xFF; // 取出num的高8位存入bytes的第1个元素
bytes[1] = (num >> 16) & 0xFF; // 取出num的次高8位存入bytes的第2个元素
bytes[2] = (num >> 8) & 0xFF; // 取出num的次低8位存入bytes的第3个元素
bytes[3] = num & 0xFF; // 取出num的低8位存入bytes的第4个元素
以上代码将一个32位的int数按照大端序（高位字节在前，低位字节在后）存储到了一个unsigned char数组中。
解析正负数的方法如下：
// 假设已经从unsigned char数组中读取了4个字节存入bytes数组
int num;
if (bytes[0] & 0x80) {
// 如果最高位为1，则表示这是一个负数
num = ((int)bytes[0] << 24) | ((int)bytes[1] << 16) | ((int)bytes[2] << 8) | (int)bytes[3];
} else {
num = ((int)(bytes[0] & 0x7F) << 24) | ((int)bytes[1] << 16) | ((int)bytes[2] << 8) | (int)bytes[3];
}
以上代码假设最高位为符号位，如果最高位为1，则表示这是一个负数，需要将bytes数组的所有元素取反后加1才能得到真正的值。
举例源码：
#include <stdio.h>
void print_bytes(unsigned char *bytes, int len) {
for (int i = 0; i < len; i++) {
printf("%02X ", bytes[i]);
}
printf("\n");
}
int main() {
int num = -123456789;
unsigned char bytes[4];
bytes[0] = (num >> 24) & 0xFF;
bytes[1] = (num >> 16) & 0xFF;
bytes[2] = (num >> 8) & 0xFF;
bytes[3] = num & 0xFF;
printf("原始数值: %d\n", num);
printf("字节序列: ");
print_bytes(bytes, 4);
if (bytes[0] & 0x80) {
num = ((int)bytes[0] << 24) | ((int)bytes[1] << 16) | ((int)bytes[2] << 8) | (int)bytes[3];
} else {
num = ((int)(bytes[0] & 0x7F) << 24) | ((int)bytes[1] << 16) | ((int)bytes[2] << 8) | (int)bytes[3];
}
printf("解析结果: %d\n", num);
return 0;
}
串口收发正负数（简洁版推荐）
1字节、2字节、4字节皆可使用
//实现串口数据的收发 4字节数组为例
void MainWindow::on_pb_int_clicked()
{
qDebug()<<"int 的范围(0x00-0xFFFF)："<<std::numeric_limits<int>::min()<<"~"<<std::numeric_limits<int>::max();
int value = -2147483648;
qDebug()<<"value = -2147483648; \n十进制 = "<<QString::number(value,10)<<"\n十六进制 = "<<"0x"+QString::number(value,16)<<"\n二进制 = "<<QString::number(value,2);
value = 2147483647;
qDebug()<<" value = 2147483647; \n十进制 = "<<QString::number(value,10)<<"\n十六进制 = "<<"0x"+QString::number(value,16)<<"\n二进制 = "<<QString::number(value,2);
int num = -2147483648;
unsigned char bytes[8];
//MCU
bytes[0] = (num >> 24) & 0xFF;
bytes[1] = (num >> 16) & 0xFF;
bytes[2] = (num >> 8) & 0xFF;
bytes[3] = num & 0xFF;
value = 2147483647;
bytes[4] = (value >> 24) & 0xFF;
bytes[5] = (value >> 16) & 0xFF;
bytes[6] = (value >> 8) & 0xFF;
bytes[7] = value & 0xFF;
qDebug("\n\n原始数值: %d %d\n", num,value);
qDebug("字节序列: ");
for (int i = 0; i < 8; i++) {
qDebug("%02X ", bytes[i]);
}
//UI
int v1,v2;
if ( bytes[0] & 0x80 ) {
// 如果最高位为1，则表示这是一个负数
v1 = ((int)bytes[0] << 24) | ((int)bytes[1] << 16) | ((int)bytes[2] << 8) | (int)bytes[3];
qDebug()<<"负数";
} else {
//正数
v1 = ((int)(bytes[0] & 0x7F) << 24) | ((int)bytes[1] << 16) | ((int)bytes[2] << 8) | (int)bytes[3];
qDebug()<<"正数";
}
qDebug()<<"=======================================";
if ( bytes[4] & 0x80 ) {
// 如果最高位为1，则表示这是一个负数
v2 = ((int)bytes[4] << 24) | ((int)bytes[5] << 16) | ((int)bytes[6] << 8) | (int)bytes[7];
qDebug()<<"负数";
} else {
//正数
v2 = ((int)(bytes[4] & 0x7F) << 24) | ((int)bytes[5] << 16) | ((int)bytes[7] << 8) | (int)bytes[7];
qDebug()<<"正数";
}
qDebug("解析结果: v1 = %d v2 = %d\n", v1,v2);
}
运行结果
-2147483648
2147483647
int 的范围(0x00-0xFFFF)： -2147483648 ~ 2147483647
原始数值: -2147483648 2147483647
字节序列:
80
00
00
00
7F
FF
FF
FF
负数
=======================================
正数
解析结果: v1 = -2147483648 v2 = 2147483647
【5】浮点数思路
转化为整数在转化为浮点数即可
未验证，没有效果展示
可以使用联合体将32位的float类型强制转换为unsigned char数组来存储。具体实现可以使用移位运算符将每个字节读取出来，并根据符号位判断正负数。
以下是一个示例源码：
union float_converter {
float f;
unsigned char bytes[4];
};
void store_float(float f, unsigned char* buffer) {
union float_converter converter;
converter.f = f;
int sign_bit = (converter.bytes[3] >> 7) & 0x01;
if (sign_bit == 1) {
// 负数
for (int i = 0; i < 4; i++) {
buffer[i] = ~converter.bytes[i];
}
} else {
// 正数
for (int i = 0; i < 4; i++) {
buffer[i] = converter.bytes[i];
}
}
}
float parse_float(unsigned char* buffer) {
union float_converter converter;
int sign_bit = (buffer[3] >> 7) & 0x01;
if (sign_bit == 1) {
// 负数
for (int i = 0; i < 4; i++) {
converter.bytes[i] = ~buffer[i];
}
converter.bytes[3] += 1;
} else {
// 正数
for (int i = 0; i < 4; i++) {
converter.bytes[i] = buffer[i];
}
}
return converter.f;
}
使用示例：
float f = -123.45f;
unsigned char buffer[4];
store_float(f, buffer);
float parsed_f = parse_float(buffer);
【6】qDebug重定向捕捉打印
//安装消息器第一步
qInstallMessageHandler(myMessageOutput);
class MainWindow : public QMainWindow
{
Q_OBJECT
public:
MainWindow(QWidget *parent = nullptr);
~MainWindow();
//消息静态函数
static void myMessageOutput(QtMsgType type, const QMessageLogContext &context, const QString &msg);
private slots:
void on_pb_char_clicked();
void on_pb_shorft_clicked();
void on_pb_int_clicked();
private:
Ui::MainWindow *ui;
};
实现，在代码里时使用qDebug的地方会在msg里
void MainWindow::myMessageOutput(QtMsgType type, const QMessageLogContext &context, const QString &msg)
{
Q_UNUSED(context);
// 获取对主窗口的引用
QMainWindow *mainWindow = qobject_cast<QMainWindow *>(qApp->topLevelWidgets().at(0));
// 获取对文本编辑器的引用
QPlainTextEdit *plainTextEdit = mainWindow->findChild<QPlainTextEdit *>("plainTextEdit_3");
// 将该消息附加到文本编辑器中
plainTextEdit->appendPlainText(msg);
QByteArray localMsg = msg.toLocal8Bit();
switch (type) {
case QtDebugMsg:
break;
case QtInfoMsg:
break;
case QtWarningMsg:
break;
case QtCriticalMsg:
break;
case QtFatalMsg:
break;
}
}