TrainCamp_weikai_Modbus/Modbus/include/serial_communication.h

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* Copyright (C) 2025-, XINJE Co., Ltd.
*
* File Name:  serial_communication.h
* Description: Modbus主站的串口通信头文件
* Others:
* Version:  v1.0
* Author:  weikai XINJE
* Date:  2025-7-30
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#ifndef SERIALCOMMUNICATOR_H
#define SERIALCOMMUNICATOR_H

#include <QObject>
#include <QSerialPort>
#include <QSerialPortInfo>
#include <QByteArray>
#include <QString>
#include"timeout_handler.h"

/**********************************************************************
* Iterates over the contents of a SerialCommunicator.
*SerialCommunicator
*提供串口通信功能，连接，断开连接，发送数据，接收数据处理等
*调用TimeoutHandler实例进行超时处理
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class SerialCommunicator : public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    // 构造函数
    explicit SerialCommunicator(QObject *parent = nullptr);
    ~SerialCommunicator();

    // 参数设置接口
    void setPortName(const QString &portName);
    void setBaudRate(int baudRate);
    void setDataBits(QSerialPort::DataBits dataBits);
    void setStopBits(QSerialPort::StopBits stopBits);
    void setParity(QSerialPort::Parity parity);

    //设置是否可以开始心跳
    void setIsCanHeart(bool flag) {isCanHeartbeat_ = flag;}
    void setHeartbeatDFrame(const QByteArray& frame){ heartbeatFrame_ = frame; }

    // 初始化函数（设置默认参数）
    void init();

    // 连接/断开接口
    bool connectDevice();
    void disconnectDevice();

    // 设置超时参数
    bool setTimeoutSettings(int timeoutMs, int maxRetries);
    //获取
    void getTimeoutSettings(int& timeoutMs,int& maxRetries);
    // 发送数据接口
    bool sendData(const QByteArray &data);

    // 状态查询接口
    bool isConnected() const;
    //获取可用端口列表
    QStringList getAvailablePorts();

signals:
    // 数据接收信号（发送处理后的十六进制字符串）
    void dataReceived(const QString &hexData);
    // 状态通知信号
    void statusChanged(const QString &status);
    // 错误通知信号
    void errorOccurred(const QString &errorMsg);
    // 连接断开信号
    void connectionDisconnected();

private:
    // 内部数据接收处理
    void onReadyRead();
    // 处理超时信号
    void onTimeoutOccurred(int currentRetry);
    // 处理最大重试次数达到
    void onMaxRetriesReached();
    //处理串口错误
    void onSerialError(QSerialPort::SerialPortError error);

    //发送心跳槽函数
    void onSendHeartbeat();
    //心跳超时槽函数
    void onHeartbeatTimeout();
    //启动心跳机制
    void startHeartbeat();
    //停止心跳机制
    void stopHeartbeat();

    QSerialPort *serialPort_;// 串口对象
    // 串口参数
    QString portName_;//串口名
    int baudRate_;//波特率
    QSerialPort::DataBits dataBits_;//数据位
    QSerialPort::StopBits stopBits_;//停止位
    QSerialPort::Parity parity_;//奇偶校验

    bool connected_;// 连接状态

    TimeoutHandler timeoutHandler_;  // 超时处理器
    QByteArray pendingData_;         // 等待响应的数据（用于重发）

    //断线重连
    QTimer* heartbeatTimer_;//定期发送心跳帧
    QTimer* heartbeatTimeoutTimer_;//心跳响应计时器
    int heartbeatInterval_;//心跳间隔
    int heartbeatTimeout_;//心跳响应时间
    QByteArray heartbeatFrame_;//心跳帧
    bool isCanHeartbeat_;//是否可以开始心跳
};

#endif // SERIALCOMMUNICATOR_H