serial-port - 为什么 serial.available 在此代码段中不起作用？

Question

我有一个处理草图，需要与 USB 设备建立 2 个连接。我无法提前判断哪个设备是 USB0 哪个是 USB1。 (不是我至少知道)

其中一台设备发出问候语，另一台设备根本不回答。因此，我编写了带有简单超时的代码。在设置中，我不断检查是否有字节要读取。但是 while 和 if 语句都会产生不正确的结果

while( dccCentral.available() < 5 ) {
    if( dccCentral.available() >= 5) break;
    if(millis() > 5000 ) {
        println("timeout occured");
        println(dccCentral.available());
        break;
    }
}

这些线路正在设置中。始终打印文本“发生超时”。在其下方，打印了 dccCentral.available() 的结果。这个数字是 12，这是正确的。

无论如何，如果 dccCentral.available() 当时打印 12。第一个 if 语句:

if( dccCentral.available() >= 5) break;

应该在该超时发生之前已经跳出 while 循环。当接收到 5 个或更多字节时，while 循环本身也应该退出。

为什么这两行都是

while( dccCentral.available() < 5 ) {
    if( dccCentral.available() >= 5) break;

失败了？

Answer 1

我个人尽量避免 while 循环，除非没有其他方法(例如在线程内)，这既可以避免逻辑陷阱，也可以避免干扰可能需要一些时间来初始化的其他对象的生命周期。

如果您从 Arduino 发送字符串并且还使用 println() 您可以初始化端口以使用 Serial 的 bufferUntil() 轻松捕获它结合serialEvent()最后readString() .

一旦开始获取数据，您就可以:

1. 使用对您之后的串行端口的引用以及一些额外的端口，直到您知道哪个端口是哪个
2. 使用 bool “切换”只处理一次“你好”
3. 如果收到问候，您可以使用 serialEvent() Serial 参数来分配 dccCentral 并通过消除过程分配另一个端口

这里有一个注释草图来说明这个想法:

import processing.serial.*;

// be sure to set this to the baud rate your device use with Arduino as well
final int BAUD_RATE = 115200;
// reference to Serial port sending "Hello" (when that get's detected)
Serial dccCentral;
// reference to the other Serial port
Serial otherDevice;
// temporary references
Serial usb0;
Serial usb1;
// 'toggle' to keep track where the hello was received and handled or not (by default initialised as false)
boolean wasHelloReceived;

void setup(){
    usb0 = initSerial("/dev/ttyUSB0", BAUD_RATE);
    usb1 = initSerial("/dev/ttyUSB1", BAUD_RATE);
}

Serial initSerial(String portName, int baudRate){
    Serial port = null;

    try{
        port = new Serial(this, portName, baudRate);
        // if sending strings and using println() from Arduino
        // you can buffer all chars until the new line ('\n') character is found
        port.bufferUntil('\n');
    }catch(Exception e){
        println("error initialising port: " + portName);
        println("double check name, cable connections and close other software using the same port");
        e.printStackTrace();
    }

    return port;
}

void draw(){
    background(0);
    text("wasHelloReceived: " + wasHelloReceived + "\n"
        +"dccCentral: " + dccCentral + "\n" 
        +"otherDevice: " + otherDevice , 10 ,15);
    // do something with the devices once they're ready (e.g. send a message every 3 seconds)
    if(millis() % 3000 == 0){
        if(dccCentral != null){
            dccCentral.write("ping\n");
        }
        if(otherDevice != null){
            otherDevice.write("pong\n");
        }
    }
}

void serialEvent(Serial port){
    try{
        String serialString = port.readString();
        // if the received string is not null, nor empty
        if(serialString != null && !serialString.isEmpty()){
            // for debugging purposes display the data received
            println("received from serial: " + serialString);
            // trim any white space
            serialString = serialString.trim();
            // check if "hello" was received
            if(serialString.equals("hello")){
                println("hello detected!");
                // if the dccCEntral (hello sending) serial port wasn't assigned yet, assign it
                // think of this as debouncing a button: setting the port once "hello" was received should happen only once
                if(!wasHelloReceived){

                    // now what dccCentral is found, assign it to the named reference
                    dccCentral = port;

                    // by process elimiation, assign the other port 
                    // (e.g. if dccCentral == usb0, then other is usb1 and vice versa)
                    otherDevice = (dccCentral == usb0 ? usb1 : usb0);
                    /*
                    the above is the same as
                    if(dccCentral == usb0){
                        otherDevice = usb1;
                    }else{
                        otherDevice = usb0;
                    }
                    */

                    wasHelloReceived = true;
                }
            }
        }
    }catch(Exception e){
        println("error processing serial data");
        e.printStackTrace();
    }
}

请注意以上代码尚未经过测试，因此可能包含语法错误，但希望能理解这一点。

我不禁注意到 USB0/USB1 是串行设备有时在 Linux 上的显示方式。如果您使用的是 Raspberry Pi，并且熟悉 Python，我可以推荐一种稍微简单一些的方法。 PySerial它有一些技巧:

1. 您可以简单地调用:python -m serial.tools.list_ports -v 它将列出带有额外信息的端口，例如串行转换器芯片组的序列号。无论制造商和使用的 USB 端口如何，这都有助于区分哪个设备是哪个
2. 除了串行端口名称/位置之外，它还支持多种访问端口的方式(URL)，非常巧妙:hwgrep://将允许您按设备的唯一序列号过滤设备

这是两个具有相同芯片组的设备的基本 list_ports -v 输出:

column 1

/dev/ttyUSB9        
    desc: TTL232R-3V3
    hwid: USB VID:PID=0403:6001 SER=FT94O21P LOCATION=1-2.2

column 2

/dev/ttyUSB8        
    desc: TTL232R-3V3
    hwid: USB VID:PID=0403:6001 SER=FT94MKCI LOCATION=1-2.1.4

要使用串行分配设备，您可以使用类似的东西:

"hwgrep://FT94O21P"
"hwgrep://FT94MKCI"

更新

逐步调试系统并一次尝试一个端口可能会有所帮助。这个想法是让代码读取预期的串行字符串。这是一个基本示例，它应该一次简单地将一个字符累积到一个字符串中并显示它:

import processing.serial.*;

Serial port;

String fromSerial = "";

void setup(){
  size(300,300);
  port = initSerial("/dev/ttyUSB0", 115200);
}

Serial initSerial(String portName, int baudRate){
    Serial port = null;

    try{
        port = new Serial(this, portName, baudRate);
        // if sending strings and using println() from Arduino
        // you can buffer all chars until the new line ('\n') character is found
        port.bufferUntil('\n');
    }catch(Exception e){
        println("error initialising port: " + portName);
        println("double check name, cable connections and close other software using the same port");
        e.printStackTrace();
    }

    return port;
}

void draw(){
  
  if(port != null){
    if(port.available() > 0){
      char inChar = port.readChar();
      fromSerial += inChar;
      if(inChar == '\n'){
        println("newline encountered");
        println(fromSerial.split("\n"));
      }
    }
  }
  
  background(0);
  text("from serial:" + fromSerial, 10,15);
}

如果来自 dccCentral 的数据符合预期:太好了，可以简化代码并在将来应用正确的条件来过滤设备，否则，如果使用 Serial.println() 来自 Arduino)

关于Python，一点问题都没有。如果这个想法将来有帮助，您可以查看 this answer . (AFAIK Processing Serial 在幕后使用 JSSC)