不阻塞主程序的循环数据读取(如 1Wire DS18B20 温度)

Question

我正在尝试使用 Raspberry Pi 上的 DS18B20 传感器读取温度。我的问题是从这个传感器读取数据需要时间。它不多，或多或少 1 秒，但我不能让我的主程序等到这完成。我不需要有“最近的值(value)”。这是温度，所以我会每隔一分钟左右问一次。但是传感器可以每 10 秒进行一次测量，这将为我提供足够的近期值(value)。与此同时，我必须处理对应用程序提出的其他请求。所以我在想某种无穷无尽的测量循环。一般来说，它看起来像:

> start time measurement
> get DS18B20 value from 1 wire 
> parse output 
> stop measure time
> get the execution time, and put it in some global variable 
> sleep for UPDATE_EVERY_X - execution time

所以我想到了使用 fork()，但这会在主进程退出时产生僵尸。主要应用程序是某种服务器，所以它在大多数时候不会轻轻退出，所以我需要某种额外的保护，这应该不是 Linux 独有的方法。我正在尽我所能编写可移植的应用程序。

我的第二个想法是使用线程。分派(dispatch)一个线程来执行此无限循环，并实现一些基本的生产者 - 消费者，使用互斥锁等。该线程只会在所有完成后锁定输出温度，因此这将在阻塞时间上产生显着差异。

第三种选择是使用异步 IO。但这对我来说是一种魔法，我知道。我以前没有使用过它，但它出现在搜索结果中。

为了澄清，这并不是严格意义上的 1Wire DS18B20，而是关于当您需要每 x 秒执行一次任务并在进程之间共享信息时的主要方法，一种嵌入式定时器中断。

最好的问候，voodoo16。

Answer 1

如果您想要最简单的选项，请记住“Convert T”和“Read Scratchpad”命令是两个不同的步骤。您的程序可以读取温度，然后稍后返回该值。无需停止程序，除非您想在转换完成的那一刻准确获取温度值。

mainLoop() {
    while(1) {
        // Do things
        int16_t rawTemperature = readScratchpad(myTemperatureSensor); // Get the last temperature reading
        if(!getTemperature(myTemperatureSensor)) { // Start the next conversion
            //Temperature conversion was not done, throw out value
            rawTemperature = INT16_MAX;
        }
        else {
            float temperature = ((float)rawTemperature / 4.0f);
            saveTemperature(temperature);
        }
        // Do other things while temperature conversion happens
    }
}

在这种情况下，getTemperature 发出“转换 T”命令，并根据数据表返回 0 或 1(如果之前的转换未完成，则回复 0，如果新的转换已开始，则回复 1)。