Python 如何使用UART通信构建GUI应用程序，以保持对用户的响应

我正在用PyQt5编写一个应用程序，用于校准和测试产品。重要细节：

• 被测产品使用9600波特的老式UART/串行通信链路
• …测试/校准操作涉及与另一个设备通信，该设备具有300波特（！）的UART/串行通信链路
• 在这两种情况下，通信协议都是ASCII文本，消息以换行符

  \r\n

  终止

在测试/校准周期期间，GUI需要与设备通信，读取读数，并将这些读数记录到屏幕中的各个框中。问题是，由于UART通信速度慢（如果通信中断，则超时时间长），如何保持GUI的响应性

最低限度可接受的解决方案（已经开始工作）是创建一个通过串行端口进行通信的GUI，但是当GUI等待调用

serial.read（）

完成或超时时，用户界面会变得非常迟钝和急促

理想的解决方案是一个GUI，即使在发送和接收串行数据时，它也具有良好的平滑响应感觉

扩展目标是一个GUI，它将串行通信的每个字符记录到用于调试的文本显示中，同时仍然为应用程序的实际逻辑提供一些很好的“消息级”抽象

我目前的“最低可接受”实现使用一个状态机，其中我运行一系列短函数，通常包括

serial.write（）

和

serial.read（）

命令，并暂停以允许GUI更新。但是状态机使得GUI逻辑有点难以遵循；如果与设备通信的程序流是以简单的线性方式编写的，那么代码将更容易理解

我真的很犹豫在整个代码中加入一堆

processEvents（）

调用。在等待

serial.read（）

时，即使这些也没有帮助。所以正确的解决方案可能涉及线程、信号和插槽，但我猜“线程”与“优化”有两条黄金法则：规则1：不要这样做。规则2（仅限专家）：现在不要这样做

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是否有任何现有的体系结构或设计模式可用作此类应用程序的起点？

好的，在过去几天中，我一直在挖掘，并找到了如何做到这一点。由于还没有任何回应，而且我确实认为这个问题也适用于其他人，我将继续发布我的解决方案。简而言之：

• 是的，解决这个问题的最佳方法是使用PyQt线程，并使用信号和插槽在线程之间进行通信
• 对于基本功能（上面的“所需”解决方案），只需遵循PyQt多线程GUI应用程序的现有基本设计模式：
  • GUI线程，其唯一任务是显示数据和中继用户输入/命令，以及
  • 执行所有其他操作（在本例中，包括串行通信）的工作线程
• 一个绊脚石是：我很想将工作线程作为一个线性代码流来编写，但不幸的是，这是不可能的，因为工作线程有时需要从GUI获取信息。
  • 在两个线程之间来回获取数据的唯一方法是通过信号和时隙，并且时隙（即接收端）必须是可调用的，所以在函数的中间无法实现某种类型的<代码> GETDATA（）/<代码>操作。相反，工作线程必须构造为一组单独的函数，每个函数在从GUI接收到适当的信号后都会启动
• 获得串行数据监控功能（上面的“拉伸目标”）实际上相当简单——只要让代码中已有的低级串行发送和接收例程为该数据发出信号，GUI线程接收并记录这些信号

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总而言之，它最终是对现有原则的一个非常简单的应用，但我正在写下它，希望下一个家伙不必像我一样走这么多死路。

Qt不仅是一个用于制作GUI的库，而且是一个具有其他模块的库，如Qt Networt、Qt WebEngine、Qt Mqtt，在这种情况下，最好使用避免总是带来线程的问题。例如，在中，我展示了使用Qt SerialPort和threads+pyserial实现相同的解决方案。

您的繁重任务是读取UART还是另一项繁重的任务？@eyllanesc如果“繁重”是指计算密集型任务，那么实际上没有一项任务是计算繁重的。但是UART任务需要很多时间，因为我需要频繁轮询UART或等待超时间隔。请尝试回答我的问题谢谢，我将查看Qt SerialPort。这看起来会很有帮助，因为我可以用信号来接收数据，而不是轮询端口。但我相信我仍然需要一个线程化应用程序，因为我的步骤可能涉及五个串行写入+读取周期，而且速度非常慢，所以我需要将其分解为一组小函数，或者将其移动到一个单独的线程。@Mr.Snrub我建议您实现一个状态机，目前正在将c++示例从转换为python。另一方面，如果你用一个真实的例子清楚地解释，你可以用qstatemachine给出一个状态机的例子，如果可以的话，我会尽量避免使用状态机。我的原始代码有点像状态机——我有一系列小函数与对QTimer.singleShot的调用绑定在一起。但是我感觉像这样