串口轮询和数据处理

本文关键字：数据处理 串口 | 更新日期: 2023-09-27 18:01:33

我正试图通过微控制器从传感器的几个串行端口读取。每个串行端口将接收2000多个测量值(每个测量值为7字节，全部为十六进制)。他们同时开火。现在我正在从4个串行端口轮询。此外，我将每个测量值转换为String并将其附加到Stringbuilder中。当我完成接收数据时，它们将被输出到一个文件中。问题是CPU消耗非常高，从80%到100%不等。

我浏览了一些文章，把Thread.Sleep(100)放在最后。当没有数据传入时，它减少了CPU时间。我也把线程。当BytesToRead小于100时，在每次轮询结束时休眠。它只是在一定程度上有所帮助。

有人可以建议一个解决方案，从串行端口轮询和处理数据，我得到?也许每次我得到一些东西时都附加了这个问题?

//I use separate threads for all sensors
private void SensorThread(SerialPort mySerialPort, int bytesPerMeasurement, TextBox textBox,     StringBuilder data)
    {
        textBox.BeginInvoke(new MethodInvoker(delegate() { textBox.Text = ""; }));
        int bytesRead;
        int t;
        Byte[] dataIn;
        while (mySerialPort.IsOpen)
        {
            try
            {
                if (mySerialPort.BytesToRead != 0)
                {
                  //trying to read a fix number of bytes
                    bytesRead = 0;
                    t = 0;
                    dataIn = new Byte[bytesPerMeasurement];
                    t = mySerialPort.Read(dataIn, 0, bytesPerMeasurement);
                    bytesRead += t;
                    while (bytesRead != bytesPerMeasurement)
                    {
                        t = mySerialPort.Read(dataIn, bytesRead, bytesPerMeasurement - bytesRead);
                        bytesRead += t;
                    }
                    //convert them into hex string
                    StringBuilder s = new StringBuilder();
                    foreach (Byte b in dataIn) { s.Append(b.ToString("X") + ","); }
                    var line = s.ToString();
                                            var lineString = string.Format("{0}  ----          {2}",
                                                      line,
                                                    mySerialPort.BytesToRead);
                    data.Append(lineString + "'r'n");//append a measurement to a huge Stringbuilder...Need a solution for this.
                    ////use delegate to change UI thread...
                    textBox.BeginInvoke(new MethodInvoker(delegate() { textBox.Text = line; }));
                    if (mySerialPort.BytesToRead <= 100) { Thread.Sleep(100); }
                }
            else{Thread.Sleep(100);}
            }
            catch (Exception ex)
            {
                //MessageBox.Show(ex.ToString());
            }
        }

    }

串口轮询和数据处理

这不是一个好方法，最好处理DataReceived事件。

基本上，对于串行端口，有三个阶段的过程可以很好地工作。

  • 从串口接收数据
  • 等待你有一个相关的数据块
  • 解释数据

所以像

class DataCollector
{
    private readonly Action<List<byte>> _processMeasurement;
    private readonly string _port;
    private SerialPort _serialPort;
    private const int SizeOfMeasurement = 4;
    List<byte> Data = new List<byte>();
    public DataCollector(string port, Action<List<byte>> processMeasurement)
    {
        _processMeasurement = processMeasurement;
        _serialPort = new SerialPort(port);
        _serialPort.DataReceived +=SerialPortDataReceived;
    }
    private void SerialPortDataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e)
    {
        while(_serialPort.BytesToRead > 0)
        {
           var count = _serialPort.BytesToRead;
           var bytes = new byte[count];
           _serialPort.Read(bytes, 0, count);
           AddBytes(bytes);
        }
    }
    private void AddBytes(byte[] bytes)
    {
        Data.AddRange(bytes);
        while(Data.Count > SizeOfMeasurement)            
        {
            var measurementData = Data.GetRange(0, SizeOfMeasurement);
            Data.RemoveRange(0, SizeOfMeasurement);
            if (_processMeasurement != null) _processMeasurement(measurementData);
        }
    }
}

注意:Add Bytes继续收集数据，直到你有足够的计数作为一个测量，或者如果你得到一个数据的爆发，将其分成单独的测量....所以你可以一次得到1个字节，下一个2个，下一个1个，然后它会把它变成一个测量值。大多数情况下，如果你的微信发送了一个突发事件，它会作为一个出现，但有时它会被分成两个。

那么你可以在某个地方做

var collector = new DataCollector("COM1", ProcessMeasurement);

和

  private void ProcessMeasurement(List<byte> bytes)
            {
                // this will get called for every measurement, so then
                // put stuff into a text box.... or do whatever
            }

首先考虑阅读。net中使用秒表和计时器。您可以用它分解任何性能问题，并准确地指出是代码的哪一部分导致了问题。

使用串口。DataReceived事件，触发数据接收过程。

分离接收过程和数据操作过程。先存储数据再处理。

不要在阅读循环中编辑UI

我猜你应该做的是添加一个事件处理程序来处理传入的数据:

mySerialPort.DataReceived += new SerialDataReceivedEventHandler(mySerialPort_DataReceived);

这消除了为侦听的每个串行端口运行单独线程的需要。此外，每个DataReceived处理程序将在有数据可用时精确调用，并且只消耗处理数据所需的CPU时间，然后向应用程序/操作系统屈服。

如果这不能解决CPU使用问题，这意味着你做了太多的处理。但是，除非你有一些非常快的串行端口，否则我无法想象你在那里的代码会造成问题。

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