Qt 實現串口終端控制檯，適配RT-Thread的FinSH控制檯功能（提供qt源碼）

開發環境：Window 10 64bit
開發工具：IAR Embedded Workbench
硬件：stm32f103c8t6

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RT-Thread Nano 版本包含了 FinSH 組件，我們可以在reconfig.h配置使用它，使用之後我們可以在電腦上通過串口終端輸入命令調試系統。這功能用於調試或查看系統信息，在實際開發中可以帶來很多的方便，。效果如下圖:

 

1.基於IAR，進行RT-Thread源碼移植

1.我使用的芯片是stm32f103c8t6，基於IAR移植RT-Thread Nano，點擊下載RT-Thread Nano源碼 。如果你沒有IAR，而是使用KEIL，點擊查看參考鏈接。

2.下載源碼後，在rt-thread-3.1.3\bsp\stm32f103-msh路徑下，打開iar工作空間文件Project.eww，打開後是這樣子的：

Project->Options，General Optons->配置成自己使用的芯片、Debugger->配置調試工具：

 

3.配置rtconfig.h文件，在該文件里加入一下宏：

#define RT_USING_FINSH
#define FINSH_USING_HISTORY

 開啓後可對 FinSH 組件相關的參數進行配置修改（在rtconfig.h文件結尾的地方）：

#if defined (RT_USING_FINSH)                    // 開關 FinSH 組件

    #define FINSH_USING_MSH                     // 使用 FinSH 組件 MSH 模式
    #define FINSH_USING_MSH_ONLY                // 僅使用 MSH 模式

    #define __FINSH_THREAD_PRIORITY     5       // 設置 FinSH 組件優先級，配置該值後通過下面的公式進行計算
    #define FINSH_THREAD_PRIORITY       (RT_THREAD_PRIORITY_MAX / 8 * __FINSH_THREAD_PRIORITY + 1)

    #define FINSH_THREAD_STACK_SIZE     1024     // 設置 FinSH 線程棧大小，範圍 1-4096

    #define FINSH_HISTORY_LINES         5       // 設置 FinSH 組件記錄歷史命令個數，值範圍 1-32

    #define FINSH_USING_SYMTAB                  // 使用符號表，需要打開，默認打開

#endif

4.在shell.c文件裏面找到rt_hw_console_getchar函數：

//修改點：函數返回值，增加清除RXNE標誌，去掉delay

int rt_hw_console_getchar(void)
{
    int ch = -1;

    if (__HAL_UART_GET_FLAG(&UartHandle, UART_FLAG_RXNE) != RESET)
    {
        ch = UartHandle.Instance->DR & 0xff;
        __HAL_UART_CLEAR_FLAG(&UartHandle, UART_FLAG_RXNE);
    }
    else
    {
        //rt_thread_mdelay(10);
    }
    return ch;
}

5.在shell.c文件裏面找到finsh_thread_entry 函數，註釋掉兩個回顯：

            
            /*.........*/
            else if (ch == 0x44) /* left key */
            {
                if (shell->line_curpos)
                {
                    //rt_kprintf("\b");
                    shell->line_curpos --;
                }

                continue;
            }
            else if (ch == 0x43) /* right key */
            {
                if (shell->line_curpos < shell->line_position)
                {
                    //rt_kprintf("%c", shell->line[shell->line_curpos]);
                    shell->line_curpos ++;
                }

                continue;
            }
             /*.........*/

2.基於QT，開發與finsh功能對接的PC終端

1.點擊下載源碼

2.我使用的qt版本是Qt Creator 5.14，如果下載我的源碼由於版本衝突，不能使用的話可以自己新建一個工程，把代碼複製過去；或者去qt官網下載該版本。

3.效果圖：

4.關鍵代碼：

 重寫鍵盤釋放事件函數，通過ev->text(）可以獲取鍵盤輸入的字符（包括回退鍵，確認鍵），此外我們還需要獲取方向鍵，方向鍵的使用類似Linux終端，可通過按上鍵來翻閱之前的命令記錄，命令是在MCU裏記錄，當按了上鍵時，MCU就會返回上一次輸入的命令，命令記錄的條數最大值設置是在在rtconfig.h文件中的宏FINSH_HISTORY_LINES。

方向鍵需要發送的鍵值是不能直接通過ev->text()獲取到的，所以先通過ev->key()，不同的按鍵發送對應的控制碼，比如“上”鍵，發送的是：0x1b 0x5b 0x41即可。

void MainWindow::keyReleaseEvent(QKeyEvent *ev)
{
    int code = 0xFF;
    unsigned char controlkey[5]={0x1b,0x5b,0x00};

    //unsigned int key = ev->key();
    //qDebug("鍵值：0x%x",ev->key());

    if(!ui->textEdit->hasFocus()){//判斷光標是否在textEdit控件上
        return;
    }

    /*
     * handle control key
     * up key  : 0x1b 0x5b 0x41
     * down key: 0x1b 0x5b 0x42
     * right key:0x1b 0x5b 0x43
     * left key: 0x1b 0x5b 0x44
     */
controlkey[2] = 0x00;
    switch (ev->key()) {
    case Qt::Key_Left:
        controlkey[2] = 0x44;
        ui->textEdit->moveCursor(QTextCursor::Left);
        break;
    case Qt::Key_Right:
        controlkey[2] = 0x43;
        ui->textEdit->moveCursor(QTextCursor::Right);
        break;
    case Qt::Key_Up:
        controlkey[2] = 0x41;
        break;
    case Qt::Key_Down:
        controlkey[2] = 0x42;
        break;
    default:
        QString text = ev->text();
        if(text.size() > 0){
            code = text.at(0).toLatin1();
            if((code >= 0) && (code <= 0x7e)){//ASCII
                if(code == '\n'||code == '\r'){//回車按鍵按下時，將光標移動到末尾
                    ui->textEdit->moveCursor(QTextCursor::End);
                }

                if(port != NULL && port->isOpen()){//發送字符到串口
                    port->write((const char*)&code,1);
                }
            }
        }
        break;
    }

    if(controlkey[2] != 0x00){
        port->write((const char*)&controlkey[0],3);
    }

    //qDebug("0x%x  %c",(char)code,(char)code);
    //QWidget::keyPressEvent(ev);
}

窗口接收函數，當PC端串口接收到數據就會進入下面的函數，接受到的數據會先保存到MainSerialRecvData數組裏，然後再一個一個的追加到顯示輸入控件textEdit上，這裏我同了temp數組來過度，如果有更好的辦法可以優化一下；當CP端按下了“backspace”鍵時，MCU會往PC回發‘/b’，那麼當PC端接收到‘/b’就要刪除關標後一個字符。

void MainWindow::SerialRecvMsgEvent()
{
    QByteArray MainSerialRecvData;
    char temp[10]={0};
    if(port->bytesAvailable()>0)
    {
         MainSerialRecvData = port->readAll();
         //qDebug("rec data");
         int count = MainSerialRecvData.count();
         for(int i = 0;i<count;i++){
             //qDebug("0x%x",MainSerialRecvData.at(i));
             temp[0] = MainSerialRecvData[i];
             if((temp[0] >= 0) && (temp[0] <= 0x7e)){//ASCII
                 if(temp[0] == 0x08){// '/b'：backspace鍵
                     ui->textEdit->textCursor().deletePreviousChar();//刪除光標後面一個字符
                 }else{
                    ui->textEdit->textCursor().insertText(temp);//把字符顯示到textedit裏
                 }
                 //移動滾動條到底部
                 QScrollBar *scrollbar = ui->textEdit->verticalScrollBar();
                 if (scrollbar)
                 {
                       scrollbar->setSliderPosition(scrollbar->maximum());
                 }
             }
         }
     }
 }

把qt的源碼下載解壓，就可以直接編譯運行，選擇串口，設置波特率，輸入命令是記得把輸入法切換到英文，否則輸入無效的。 

3.遇到的問題

• 還沒用qt做的終端時，我在PC端用串口助手發送命令到MCU，發現MCU會丟失很多數據，因爲MCU端用輪詢的方式從UART裏獲取數據，如果處理不及時必然會丟失數據。解決這個問題，一種方法是，可以加長PC端發送兩個字符之間的時間；另一種方法是，MCU端利用中斷接收數據，先把數據發進隊列裏面（RT-Thread源碼有隊列功能），然後再while循環裏取出隊列裏的數據進行處理，這樣就不會丟失UART數據了。
• 在函數rt_hw_console_getchar裏，我註釋掉了rt_thread_mdelay(10)，因爲不註釋掉，按方向鍵是沒用的，因爲MCU沒及時處理導致PC端發送的數據丟失了；但是，註釋掉也會導致比finsh線程優先級低的其他線程永遠得不到調用。

 

 

 

《路漫漫其修遠兮，吾將上下而求索。———屈原》