c# - 串行端口轮询和数据处理

Question

我正在尝试通过微 Controller 从传感器的多个串行端口读取数据。每个串口会收到超过2000个测量值(每个测量值7个字节，全部为十六进制)。他们同时开火。现在我正在从 4 个串行端口进行轮询。此外，我将每个测量值转换为字符串并将其附加到 Stringbuilder。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。

我浏览了一些文章并将 Thread.Sleep(100) 放在最后。当没有数据到来时，它减少了 CPU 时间。当 BytesToRead 小于 100 时，我还将 Thread.Sleep 放在每次轮询的末尾。它只在一定程度上有所帮助。

有人可以建议一个从串口轮询并处理我得到的数据的解决方案吗？也许每次我得到东西时附加都会导致问题？

//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());
            }
        }


    }

Answer 1

这不是一个好方法，处理 DataReceived 事件要好得多。

基本上，对于串行端口，有一个运行良好的 3 阶段过程。

• 从串口接收数据
• 等到你有相关的数据 block
• 解读数据

类似的东西

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 不断收集数据，直到您有足够的数据可以算作一个测量值，或者如果您得到一连串的数据，将其分成单独的测量值……这样您一次可以获得 1 个字节，2 个接下来，再下一个，然后它将把它变成一个测量值。大多数情况下，如果您的 micro 突发发送它，它会作为一个发送，但有时它会分成 2 个。

然后在某个地方你可以做

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
            }