c - 读取 USB 串行端口时的冗余(C；Mac OSX；Arduino)

Question

我正在编写一个简单的 C 程序，它可以从连接到我的 Arduino 设备的 USB 端口读取数据。 Arduino 以 9600 的波特率以 4 个字节的 block 输出数据。

我希望从 Arduino 到我的电脑的输入看起来像这样:

136.134.132.130.129.127.126.124.121.119.117.115.113.111.

但是，我得到的是这样的:

271.274.281..2.4062.4022.40225.4021

问题:如何让我的 C 程序中的输入整齐地同步而不丢失数据/重新读取数据？当端口有新数据时，是否有某种标志可以告诉我的程序？

代码:

#include <stdio.h>   /* Standard input/output definitions */
#include <string.h>  /* String function definitions */
#include <unistd.h>  /* UNIX standard function definitions */
#include <fcntl.h>   /* File control definitions */
#include <errno.h>   /* Error number definitions */
#include <termios.h> /* POSIX terminal control definitions */
#include <sys/types.h>


int open_port(void)
{
  int fd; /* File descriptor for the port */

  fd = open("/dev/tty.usbmodemfd121", O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);
  if (fd == -1)
  {
    perror("open_port: Unable to open /dev/tty");
  }
  else
    fcntl(fd, F_SETFL, 0);

  struct termios options;
  tcgetattr(fd,&options);
  cfsetospeed(&options,B9600);
  options.c_cflag |=(CLOCAL | CREAD);
  tcsetattr(fd, TCSANOW, &options);

  return (fd);
}


int main (){

    int i;
    for(i=0; i<50; i++){

    fcntl(open_port(), F_SETFL, FNDELAY);
    char buf[5];
    size_t nbytes;
    ssize_t bytes_read;

    nbytes = sizeof(buf);
    bytes_read = read(open_port(), buf, nbytes);
    printf("%s ", buf);
    buf[0]=0;
    }

    return 0;

}

Answer 1

您的程序没有正确地打开()读取它的串口。
事实上，它会在 for 循环的每次迭代中重复打开它两次。
您的程序应该只打开一次设备。

代替

for (i=0; i<50; i++) {

   fcntl(open_port(), F_SETFL, FNDELAY);

   bytes_read = read(open_port(), buf, nbytes);

}

主程序的结构应该是这样的

fd = open_port();
if (fd < 0) {
    /* handle error condition */
}
rc = fcntl(fd, F_SETFL, FNDELAY);
if (rc < 0) {
    /* handle error condition */
}
for (i=0; i<50; i++) {


   bytes_read = read(fd, buf, nbytes);
   if (bytes_read < 0) {
        /* handle error condition */
    }

}
close(fd);

你的程序太“简单”了。它只设置了一些属性，并且不去检查系统调用的返回码。

这应该是规范的还是非规范的(又名原始)模式(即数据是 ASCII 文本还是二进制)？
引用这个Serial Programming Guide正确设置串口。

read data from a USB port

USB 是总线。
您的程序从中读取的设备是连接到该 USBus 的串行端口。

第二个编码问题

您的原始代码可能会打印垃圾数据。

nbytes = sizeof(buf);
bytes_read = read(open_port(), buf, nbytes);
printf("%s ", buf);
buf[0]=0;

read() 操作返回的字节不太可能被 NULL 字节终止，因此对该读取缓冲区的字符串操作可能会超出分配数组的范围。
不会行为不端的代码类似于:

nbytes = sizeof(buf) - 1;

bytes_read = read(fd, buf, nbytes);
if (bytes_read < 0) {
    /* handle error condition */
} else {
    buf[bytes_read] = 0; /* append terminator */
    printf("%s ", buf);
}

请注意，nbytes 比分配的缓冲区大小小一。
这是为了确保当 read() 操作返回 nbytes 的“完整”缓冲区时，有可用字节来存储字符串终止符字节。
为了提高效率，nbytes 的分配应该在进入 for 循环之前执行，而不是在循环内执行。