串口通信中接收数据时延迟处理与缓存处理的解决方案(C#)
c#中,确保数据接收完整的串口处理程序
c#中,确保数据接收完整的串⼝处理程序
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如果⼀些⼚家⽐较懒的话,没有提供相应的dll,我们只能对它进⾏串⼝通信编程了。以前从没接触过串⼝编程,最近在⼀个项⽬中有⼏个地⽅都需要采⽤串⼝通信,跟公司⼀个⽼
⼿请教后,感觉学到了很多东西,特在此做个总结:
⼀:⾸先我们来认识下什么是串⼝:
我们可以看到该串⼝的属性,在C#中我们使⽤SerialPort类来表⽰串⼝
⼆:串⼝调试⼯具:
在对串⼝进⾏编程时候,我们要向串⼝发送指令,然后我们解析串⼝返回的指令。在这⾥向⼤家推荐⼀款⼯具。
void serialPort_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e)
{
//接收数据
string str = "";
do
{
int count = serialPort.BytesToRead;
if (count <= 0)
break;
byte[] readBuffer = new byte[count];
Application.DoEvents();
serialPort.Read(readBuffer, 0, count);
str += System.Text.Encoding.Default.GetString(readBuffer);
} while (serialPort.BytesToRead > 0);
listBox1.Items.Add(str);
}
如果,翻看我之前的博客,会找到⼀篇⽤I/O模拟IIC通信的程序⽂章。好吧,如果找不到可以点击,这⾥就不在赘述了,系统也已经完全调试通过了。
提高串口通信速度的方法
提高串口通信速度的方法
提高串口通信速度的方法有很多,以下是一些常见的方法:
选择高波特率:波特率是指每秒传输的位数,提高波特率可以直接提高串口通信的速度。但需要注意的是,波特率并不是越高越好,它受到物理线路的限制,过高的波特率可能会导致信号失真或丢失。
优化数据格式:数据格式包括数据位、停止位和校验位。减少数据位和停止位,以及选择适当的校验位,都可以提高通信速度。
使用流控制:流控制可以防止数据丢失和缓冲区溢出,从而提高通信的稳定性。常见的流控制方法包括RTS/CTS和XON/XOFF。
减少数据包大小:减小数据包的大小可以减少传输时间,从而提高通信速度。但需要注意的是,过小的数据包可能会导致通信效率降低。
使用高速硬件:选择具有更高性能的串口硬件,如使用USB转串口适配器或高性能的串口卡,可以提高通信速度。
优化软件处理:优化接收和发送数据的软件处理逻辑,减少数据处理时间,也可以提高通信速度。
使用差分信号传输:差分信号传输可以有效抵抗电磁干扰,提高信号传输的稳定性,从而提高通信速度。
增加缓冲区大小:增加接收和发送缓冲区的大小,可以减少因缓冲区溢出而导致的通信中断,提高通信的连续性和速度。
以上这些方法并非孤立存在,它们可以相互结合使用,以达到最佳的通信效果。同时,需要注意的是,提高通信速度可能会增加通信的误码率,因此需要在提高速度和保证通信质量之间找到平衡。
串口通信(232、485、422)常见问题及解决
串⼝通信(232、485、422)常见问题及解决
对于串⼝,理想的情况下,⼀般只要⼀上电,不需要太多的操作和配置,就可以通信上。但是现实不会那么美好,总会出现各种各样的问题,这⾥并不对串⼝的编程作讲解,主要是从应⽤的⾓度去讲⼀讲碰到的⼀些问题。ARM嵌⼊式,提供开发板、主板、核⼼板等ARM硬件产品和解决⽅案。
1、电脑使⽤USB转串⼝可以和设备通信上,换成屏与设备就通信不上了:
①有可能电脑USB转串⼝接到设备上,使⽤的是标准串⼝功能,也就是除了RX,TX,GDN外,还使⽤了其它引脚。⽐如像欧姆龙PLC,三菱PLC,在实际与屏的通信中,就需要接某些引脚短接的情况。
②电脑与控制器或PLC通信时,是扫描波特率参数,⾃适应的,屏通信可能参数没有设备好。在三菱,基恩⼠等PLC,就存在变化波特率进⾏通信交互的过程。
③也有可能是接线⽅式不对。因为有些DB9,还需要公头,母头。如果不注意的话,也会存在把TX接到TX上,把RX接到RX上,这样需要注意的地⽅。
④在这⾥补充⼀下,有时候可能会使⽤⼀些串⼝助⼿发送测试数据与控制器通信,有些串⼝助⼿的奇偶校验是不起作⽤,这个要提醒⼀下。
2、在A家的屏可以和设备通信,换成B家的屏就通信不上了:
①⾸先确认⼀下接线是否正确了,RX和TX是否兼容。
②地线是否没有接。
③除了RX,TX,GND,是否还有其它引脚需要短接的。
④通信协议是否⼀致或不完善,波特率是否⼀样。
3、以前不接地线可以通信,换个设备为什么需要接地线了:
这个问题和上⼀个有类似的。因为有些设备使⽤了隔离电源。以前不接地可以通信,有可能是地线已经在另外⼀个环路已经共地了,实际地线已经接了,所以才可以通信。可能换了个带隔离电源的,两个设备的地是隔离的,就需要在串⼝上把地线接起来。这个我是⾃⾝经历过的,有个客户⽼说他的设备通信不上,后来拍个照我给我,他地线没有接,他说以前不接地线可以通信的。于是我就给他科普了⼀下。
hal 空闲中断串口定长接收超时处理
深入探讨HAL空闲中断串口定长接收超时处理
1. 介绍
在嵌入式系统开发中,串口通信是必不可少的一部分。而HAL库则是针对STM32系列微控制器提供的一套高级别的硬件抽象层。本文将从HAL空闲中断、串口定长接收、超时处理等方面展开,为您深入分析这一主题。
2. HAL空闲中断
在串口通信中,空闲中断表示数据传输结束。HAL库中,我们可以通过设置空闲中断回调函数来处理串口通信中的空闲中断事件。在空闲中断发生时,我们可以执行相应的处理操作,例如清空接收缓冲区或进行数据解析等。
3. 串口定长接收
串口通信可能出现数据长度未知的情况,这时就需要定长接收来保证数据的完整性和准确性。HAL库提供了接收指定长度数据的接口函数,我们可以通过设置定长接收的长度来保证接收到完整的数据帧。我们也可以在定长接收超时时,执行相应的超时处理。
4. 超时处理
超时处理是指在一定时间内未接收到预期的数据,或者未完成预期的操作时,执行相应的处理过程。在串口通信中,定长接收超时处
理是十分重要的,它可以保证系统在一定时间内接收到完整的数据,避免数据丢失或错误解析的情况发生。
5. 代码示例
// 设置串口空闲中断回调函数
HAL_UART_RegisterCallback(&huart, HAL_UART_IDLE_CB_ID, UART_I dleCallback);
// 串口定长接收
uint8_t rxBuffer[10];
HAL_UART_Receive(&huart, rxBuffer, 10, 1000); // 接收10个字节数据,超时时间为1秒
stm32串口时序误差
stm32串口时序误差
串口通信时序误差是指在STM32微控制器中使用串口通信时,由于时钟偏差、波特率误差、数据传输延迟等原因导致的通信时序不准确的情况。串口通信时序误差可能会导致数据传输错误、丢失或者干扰,严重影响通信的稳定性和可靠性。
造成串口通信时序误差的原因可能包括:
1. 时钟偏差,由于晶振精度、温度变化等因素导致的系统时钟频率偏差,会影响串口通信的波特率准确性。
2. 波特率误差,设备之间的波特率设置不一致或者波特率发生漂移,导致通信时序不匹配。
3. 数据传输延迟,串口硬件或者软件处理数据的延迟会对通信时序产生影响。
4. 环境干扰,外部环境的电磁干扰、电源干扰等因素也可能对串口通信时序造成影响。
解决串口通信时序误差的方法包括:
1. 确保系统时钟稳定,使用高精度的晶振,并对时钟进行校准
和补偿,以减小时钟偏差。
2. 波特率校准,定期对设备之间的波特率进行校准,确保波特
率的一致性。
3. 优化数据传输,减小串口数据传输的延迟,可以通过硬件加速、DMA传输等方式来提高数据传输效率。
4. 抗干扰措施,在系统设计中考虑到外部干扰因素,采取屏蔽、滤波等措施减小环境干扰对串口通信的影响。
总之,串口通信时序误差对系统稳定性和可靠性有着重要影响,需要在系统设计和调试过程中充分考虑,并采取相应的措施进行优
化和改进。
串口缓存区作用工作原理
串口缓存区作用工作原理
串口缓存区是指串口通信中的一个重要组成部分,它起着缓冲和传输数据的作用。在串口通信中,数据的传输速率可能会受到硬件设备之间的差异以及数据处理的速度不匹配等因素的影响。为了解决这些问题,需要使用缓存区来进行数据的中转和调度。
我们来了解一下串口通信的工作原理。串口通信是指通过串行数据传输方式进行数据交换的一种通信方式。一般来说,串口通信需要两个设备之间通过一根串口线连接起来,并通过串口协议进行通信。其中,发送设备将需要传输的数据按照一定的协议格式进行编码,并通过串口线发送出去;接收设备则将接收到的串口数据解码,并进行相应的处理。
在串口通信中,数据的传输速率是非常重要的。如果发送设备的数据传输速率大于接收设备的数据处理速度,就会导致数据丢失或者错误。为了解决这个问题,就需要使用串口缓存区来进行数据的缓冲和调度。
串口缓存区可以看作是一个缓冲区,它可以暂存发送设备发送的数据,并在接收设备准备好的时候再进行传输。当发送设备需要发送数据时,它首先将数据写入到串口缓存区中,然后继续处理其他任务。接收设备在准备好处理数据的时候,再从串口缓存区中读取数据进行处理。
串口缓存区的作用是多方面的。首先,它可以解决发送设备和接收设备之间数据速率不匹配的问题。通过使用缓存区,发送设备可以将数据写入到缓存区中,然后继续处理其他任务,不需要等待接收设备准备好。接收设备在准备好处理数据的时候,再从缓存区中读取数据进行处理,这样可以保证数据的完整性和正确性。
串口缓存区还可以提高系统的响应速度。由于串口通信是一种比较慢的数据传输方式,如果没有缓存区的支持,发送设备在发送数据之后就需要等待接收设备的响应。而有了缓存区之后,发送设备可以将数据写入到缓存区中,然后继续处理其他任务,不需要等待接收设备的响应。这样可以提高系统的响应速度,提高系统的并发性能。
tcomm实现串行通信
Delphi环境下利用TComm组件实现串行通信
Posted on 2008-10-22 15:48 淡竹叶阅读(1663) 评论(0) 编辑收藏
摘要:利用Delphi开发工业控制系统软件成为越来越多的开发人员的选择,而串口通信是这个过程中必须解决的问题之一。本文在对几种常用串口通信方法分析比较的基础上,着重讨论了Delphi开发环境下利用Spcomm控件实现PC机与单片机之间串口通信的方法,研究了Spcomm串口通信的关键技术问题,并通过一个实例给出了Spcomm控件在Delphi7.0串口通信中的应用。
1 引言
目前, 随着现代信息技术的发展,计算机串口通信技术已日趋成熟。由于微机性能价格比高、分析处理能力强、处理速度快以及单片机抗干扰能力强、使用灵活等特点,利用PC机作为上位机,单片机作为下位机的主从工作方式在工业控制领域中被广泛采用。无忧S3C2410 ARM9开发板S3C44B0 ARM7 开发板350元单片机开发系统498元无忧单片机实验开发板238元
PC机与下位机的通信可以采用高级语言编程实现,如Delphi、VC等。Delphi 是新一代面向对象的可视化开发工具,它具有功能强大、简便易用和代码执行速度快等特点,越来越在构架企业信息系统方面发挥着重要作用。由于Delphi 这些显著特点,利用Delphi开发工业控制系统软件成为越来越多的开发人员的选择,而实现系统监测控制和信息处理的关键是解决PC机与单片机之间的串口通信问题。
2〃Spcomm串口通信组件简介
用Delphi 实现串口通信,常用的方法有:使用控件,如Mscomm和Spcomm控件等;使用API函数;在Delphi 中调用其它串口通信程序[1]。使用API方法的优点是比较适合于编写较为复杂的低层次通信程序,但缺点是编写串口通信程序较为复杂,需要掌握大量通信知识。Spcomm是Small-Pig Team开发的一个第三方Delphi串口控件[2],该控件具有丰富的与串口通信密切相关的属性及事件,提供了对串口的各种操作,且编程简单、通用性强、可移植性好。在Delphi软件开发中已经成为一个被广泛应用的串口通信开发控件。
MFC串口通信程序(基于Vc++及Serialport类)
——基于Visual C++
姓名:潘培哲 专业:控制工程 学号:12013002347
软件环境
• Windows 7 • Microsoft Visual Studio 2012 • CSerialPort类(定义了串口变量和通信方法) 链接地址: https://github.com/liquanhai/CSerialPort http://www.cnblogs.com/rechen/p/5087498.html
void C串口通信程序Dlg::OnBnClickedButton1() { int SelPort,SelBaudRate,SelDataBits,SelStopBits; char SelParity; //定义字符型变量 SelPort=m_ctrlComPort.GetCurSel()+1; //得到串口号;GetCurSel()得到的是索引值(0-Max) SelStopBits=m_ctrlStopBits.GetCurSel()+1; //得到停止位 SelDataBits=m_ctrlDataBits.GetCurSel()+5; //得到数据位 UpdateData(TRUE); //把选定值写入变量 SelBaudRate=atoi(m_strBaudRate); //得到波特率值;atoi是将字符型转整型函数(’9600’->9600) SelParity=m_strPairty.GetAt(0); //获得数据位;GetAt返回的是字符串的第一个字符值 if(m_SerialPort.InitPort(this>GetSafeHwnd(),SelPort,SelBaudRate,SelParity,SelDataBits,SelStopBits,EV_RXFLAG | EV_RXCHAR,512)) { m_SerialPort.StartMonitoring(); //启动串口通信检测线程函数 m_bPortOpen=TRUE; //指示串口已打开 UpdateData(FALSE); } else { AfxMessageBox("没有发现此串口或者被占用"); //返回一个提示窗口 m_bPortOpen=FALSE; //指示串口已关闭 } GetDlgItem(IDC_BUTTON1)->EnableWindow(!m_bPortOpen);//根据串口开闭的情况,禁用或使能按钮 GetDlgItem(IDC_BUTTON2)->EnableWindow(m_bPortOpen); //根据串口开闭的情况,禁用或使能按钮 }
c语言在处理需要等待的串口应答时,的处理方法
C语言在处理需要等待串口应答时的方法
在嵌入式系统开发中,经常会遇到需要与外部设备进行串口通信的情况。而在串口通信过程中,有时需要等待外部设备的应答,这就需要我们在C语言中设计一种有效的处理方法。本文将从深度和广度的角度,探讨C语言在处理需要等待串口应答时的方法,以便读者能更深入地理解。
1. 等待串口应答的基本原理
在进行串口通信时,通常会向外部设备发送指令或数据,并等待外部设备的应答。在C语言中,为了处理这种情况,我们通常会采用轮询或中断的方式来实现。轮询方式是指在发送指令后,通过循环不断查询串口接收缓冲区是否有数据到达;而中断方式则是通过串口接收中断来实现异步的数据接收和处理。
2. 轮询方式的处理方法
当采用轮询方式时,我们可以通过循环调用串口接收函数来查询是否有数据到达。在等待串口应答时,可以设置一个超时计数器,当超过一定时间还没有接收到应答时,即认为超时。这种方法简单直接,适用于简单的应用场景。
3. 中断方式的处理方法
相比轮询方式,中断方式更加灵活和高效,特别适用于需要高并发处
理或低功耗设计的情况。在中断方式下,当串口接收到数据时,会触发一个中断,我们可以在中断服务函数中对接收到的数据进行处理。在等待串口应答的过程中,可以设置一个标志位,在中断服务函数中对标志位进行检测,以判断是否接收到了应答数据。
4. C语言处理方法的选择
在实际应用中,我们需要根据具体的需求和系统特点来选择合适的处理方法。如果系统比较简单,且串口通信并发量不高,可以考虑采用轮询方式;如果系统需要保持低功耗,或需要处理大量的并发数据,那么中断方式可能更为适合。
几种单片机串口处理方式
几种单片机串口处理方式
1.引言
1.1 概述
在现代的电子技术应用中,单片机的串口通信是一种非常常见且重要的通信方式。通过串口通信,我们可以将单片机与其他外部设备进行连接,实现数据传输和通信功能。
本文将介绍几种单片机串口处理方式,通过对比分析它们的优缺点,帮助读者选择适合自己应用场景的串口处理方式。
2.1 单片机串口处理方式1将介绍一种常见的串口通信方式,该方式较为简单,适用于一些简单的通信场景。然而,它也存在一些局限性,例如传输速率相对较低、易受干扰等问题。
2.2 单片机串口处理方式2将介绍另一种较为复杂的串口通信方式,该方式采用了更高级的协议和技术,可以实现更高的传输速率和更可靠的通信。然而,该方式的实现难度较大,需要更多的硬件资源和软件开发工作。
在结论部分,我们将对这几种串口处理方式进行总结,分析它们的优缺点,以及适用的应用场景。同时,我们还将展望未来的发展方向,预测
串口通信技术在物联网和工业控制等领域的应用前景。
通过阅读本文,读者将了解到不同的单片机串口处理方式,并能根据自己的需求选择合适的方式。希望本文能为读者在实际应用中提供一些参考和帮助。
1.2 文章结构
文章结构是指文章的整体组织和条理性。在本文中,我们将会介绍几种单片机串口处理方式的相关内容。文章主要包括三个部分:引言、正文和结论。
引言部分将会提供对本文主题的概述,为读者提供对单片机串口处理方式的基本了解。同时,我们将会介绍本文的结构和目的,以便读者能够更好地理解本文的内容。
正文部分将会详细介绍两种单片机串口处理方式。我们将会分别阐述单片机串口处理方式1和单片机串口处理方式2的原理、特点和应用场景。通过对这两种不同方式的比较,读者可以更好地了解它们的优缺点和适用性,从而能够在实际应用中做出更好的选择。
单片机串口通信
为了保证通信的稳定性,还需要连接 电源线和地线。
信号线连接
通过TXD(发送数据)和RXD(接收 数据)两根信号线将两个单片机连接 在一起。
单片机串口通信的软件编程
初始化串口
在开始通信之前,需要对串口进行初始化设置, 包括波特率、数据位、停止位、校验位等。
数据发送与接收
通过编程实现数据的发送和接收功能,通常使用 中断或轮询方式实现。
单片机与移动设备的串口通信
实现方式
通过蓝牙、Wi-Fi或USB等无线或有线方式,实现单片机与移动 设备之间的数据传输。
应用场景
用于移动设备对单片机进行控制、监测或数据采集等操作。
注意事项
需要考虑移动设备的操作系统、通信协议和数据格式等因素,以 确保通信的兼容性和稳定性。
单片机与传感器的串口通信
实现方式
数据错误可能由多种原因引起,如信号干 扰、数据传输速率不匹配、电平不匹配等 。解决数据错误问题的方法包括使用错误 检测和纠正算法、确保数据传输速率的匹 配、优化硬件接口设计等。
串口通信连接不稳定问题
总结词
连接不稳定是单片机串口通信中常见的问题之一,可能导致通信中断或数据传输延迟。
详细描述
连接不稳定可能是由于多种原因引起的,如信号干扰、硬件故障、软件错误等。为了解决这个问题, 可以采取一系列措施,如增加连接稳定性检查、优化硬件设计和软件算法、使用更可靠的通信协议等 。
串口通信中接收数据时延迟处理与缓存处理解决方案
串口通信中接收数据时延迟处理与缓存处理的解决方案
利用串口进行通信当发送方将数据写入串口后通过无线或有线方式将数据传送给接收方通过调用串口读方法参数即可将数据读出。原理十分简单但最近在利用串口处理无线传输时数据总是一段一段的传到并不能在方法中单纯使用方法将数据接收完全。我知道用缓存机制但由于经验少正在实习到网上找了找大牛们的方法并结合自己的理解发现有两种方法可以处理。方法一控件的数据接收方法当有数据来临时会触发会创建一个线程悲哀因为之前不知道它另辟线程所以自己编写了一个线程处理函数因此当串口在等待数据时不影响主窗体或主线程的操作。所以当数据到来时可以通过让接收函数休息毫秒这毫秒做什么用呢就是让所有的数据都到达时再读取这样就逃避了分批到达的问题。很明显这是在糊弄。因为万一毫秒都不够呢所以方法二更合适。代码等待毫秒收到的字节数。定义接收字节数组接收数据方法二使用缓存机制完成。首先通过定义一个成员变量用来存放所有的数据在接收函数里通过方法不断地将接收到的数据加入到中并同时对中的数据进行检验如果达到一定的长度并且校验结果正确校验方法在发送方和接收方一致再进行处理。具体代码如下代码是串口控件 .缓存数据 .完整性判断至少包含帧头字节、长度字节、校验位字节根
据设计不同而不同查找数据头传输数据有帧头用于判断数据区尚未接收完整得到完整的数据复制到中进行校验开始校验校验失败最后一个字节是校验位数据包不正确执行其他代码对数据进行处理。帧头不正确时记得清除在方法二中有一句“执行其他代码对数据进行处理”如果这些代码涉及到主线程的控件比如就要涉及跨线程访问控件的问题。串口的方法会创建新线程这在本文开始时已经说明对于跨线程访问及更改控件属性也有两种方法
串口通信新模型的研究与C#实现
( F I F O) 的 策 略 ,保 证 这 些 请 求 得 到公 平 的 服 务 。T 作 线 程 的 建 立 和请 求 队列 的 F I F O策 略 .减 少 了 C P U在 不 同线 程 间 切 换 的次 数 ,降 低 线程 上下 文 切 换 所 造 成 的 开销 [ 2 1 。
关 键词 :1 0C P模 型 : 串 口通 信 :通信 元
1 引 言
串 口即 串行 通 信 接 口 ,在 工业 控制 领域 ,它 是 连 接计 算机 和 外 部 串行 设 备 的 常 用 数 据 传 输 通 道 。 大 量 的 智 能 仪 器 或 数 据 采 集 模 块 都 带 有 串 口 ,通 过 相 应 的通 信 协 议 和 串 口通 信 程 序 , 可 以 将 测 试 、采 集 的 数 据 传 输 到 上 位 工 控 机 . 以 满 足 各 种 形 式 后 续 数 据 处 理 的 要 求 。 同 时 上 位 监 控 系 统 也 会 根 据 系 统 运 行 情 况 通 过 串 口 向 监 控 设 备 发 送 指 令 ,调 节 设 备 的 运 行 参 数 等 使 得 生 产 过 程 平 稳 进 行 。 串 口通 信 具 有 稳 定 可 靠 、成
增 加 了调 试 的 困难 ;另 一 方 面 二 者 深 度 耦 合 ,当 串 口通 信 协 议
计算机串口缓冲区数据处理方法
计算机串口缓冲区数据处理方法
(原创版3篇)
《计算机串口缓冲区数据处理方法》篇1
计算机串口缓冲区是用于存储串口接收数据的区域,当串口接收到数据时,数据会被存储在缓冲区中,然后计算机会对缓冲区中的数据进行处理。
下面是一些常见的计算机串口缓冲区数据处理方法:
1. 轮询方式:计算机通过不断地轮询串口缓冲区,检查是否有新的数据到达。如果有数据到达,计算机会将数据读取到内存中进行处理。
2. 中断方式:计算机通过设置串口缓冲区中的中断标志位来通知CPU 有新数据到达。CPU 在接收到中断信号后,会立即停止当前正在执行的任务,转而处理串口缓冲区中的数据。
3. DMA 方式:DMA(直接内存访问)是一种硬件机制,它可以使计算机直接访问串口缓冲区,而不需要通过CPU 进行数据读取。当串口缓冲区中有新数据到达时,DMA 控制器会自动将数据传输到内存中,然后通知CPU 进行处理。
4. 硬件流控制方式:硬件流控制是一种通过硬件机制来控制串口数据流的方法。串口控制器会根据设定的流控制模式,自动控制数据流的速度和流量,以确保数据不会丢失或溢出。
需要根据具体的应用场景和硬件环境来选择合适的数据处理方法。例如,在嵌入式系统中,由于资源有限,通常采用轮询方式或中
断方式来处理串口缓冲区中的数据。
《计算机串口缓冲区数据处理方法》篇2
计算机串口缓冲区是指计算机中的串行端口(Serial Port)的接收和发送缓冲区。这些缓冲区用于存储串行通信中的数据,以便在数据传输时进行缓存和处理。下面是计算机串口缓冲区数据处理的一些方法:
文档C#串口通信时丢失数据的一种解决方法
串口通信时丢失数据的一种解决方法刘凯周云耀武汉理工大学信息工程学院武汉市(430070)E-mail: 摘要:C 串行类 SerialPort 是.NET Framework version 2.0 中一个新增的类,该类将串口操作了封装,从而为串口通信提供了简便方法,而且具有功能强大、通信快速、实时性好等特点。但在实际串口通信的应用中,在串口高波特率大信息量的数据通信时,会出现丢失数据的问题。此时如果只是增加串口类的缓存容量是不能根本解决问题的。本文就是从此实际中遇到的问题出发,分析了问题形成的原因,并结合实际开发的经验,给出了一种解决问题的方法。关键词:C 串行类丢失数据队列中图分类号:TP3111. 前言 C 串行类 SerialPort 是Visual Studio 2005 中一个新增的类,它为应用程序提供了通过串口收发数据的简便方法。C 串行类具有功能强大、通信快速、实时性好等特点1。该类用于控制串行端口文件资源,提供同步 I/O 和事件驱动的 I/O、对管脚和中断状态的访问以及对串行驱动程序属性的访问。SerialPort 类支持:ASCIIEncoding、UTF8Encoding [2]等几乎所有编码格式。2. C串口通信的一般实现方法及潜存的问题串口有两种读取方式,一种是同步的,另外一种就是基于事件的异步读取方式。因为同步接收会阻塞线程所以在大数据量通信时常采用异步方法读取。在通信之前要对串口对象做一个初始化,这包括设置PortName(串口号)、BaudRate(波特率)、Parity(奇偶校验)、DataBits(数据位数)等,在此就不赘述了。由于 SerialPort 类的封装,屏蔽了很多通信细节。所以异步串口通信的实现逻辑很简单。我们只须要为 SerialProt 类的 DataReceived 事件绑定一个处理函数,然后就可以在该函数中实现对串口数据的读取。假设该函数名为 GetStrFromPort,其实现示例如下。 Public void GetStrFromPort object sender SerialDataReceivedEventArgs e string str null str serialprot.ReadTo nr //读到该帧数据结束处 serialport.DiscardInBuffer //清除缓存中的内容 DealWithProtStr str //处理接收到的数据 -1- 大多串口程序都会采用这种思路来实现串口通信。即先接收数据,然后处理数据,并在完成数据处理后,再次等待接收新数据。但这种实现方法在串口高速率大信息量通信时,会出现丢失数据的情况。数据丢失的原因在于数据接收与数据处理同在一个线程中,如果数据处理时间较长,来不及接收的数据只能暂存于缓存中。一旦缓存满了,新到的数据就会冲刷掉未来的及接收的数据,从而造成数据的丢失。此时如果只单单增加缓存的容量是不能根本解决问题的。这也是我们在实际应用中遇到的问题。3. 丢失数据问题的解决办法有鉴于此,我们解决问题的思路就是将数据接收与数据处理分离开来,使数据接收得到最快的时间响应。通过在实际中的反复实验,我们最终采用了多线程加数据池来解决此问题。设计思路如下:数据接收与数据处理分别在两个线程中进行,数据接收线程负责数据接收并将接收的数据存入数据池中;数据处理线程负责从数据池中读取数据和处理数据。程序设计思路如图 1-1 所示。图1-1 多线程加数据池模式的串口通信设计示意图由图 1-1 可以看出,两个线程有可能会同时访问数据池。因此为使数据接收得到最快的时间响应,最好不要选用像数组这样数据结构。因为此类数据结构在多线程中操作时必须频繁地“加锁”和“解锁”,在一定程度上会降低程序的性能。所以我们选用队列 Queen 作为数据池的数据结构。队列在顺序存储方面非常有用。数据对象在队列的一端插入,另一端移除。而且当两个线程同时访问队列,如果一个线程只负责数据存入,另一个线程只负责操作数据读取时,不会出现多线程的资源争用的问题,所以不必使用“加锁”和“解锁”操作,从而提高了程序的运行效率。 -2- 下面是程序的伪代码。数据接收线程:ReceiveThread string str ReceiveFormPort //从串口读取数据 queue. Enqueue str //将数据存入队列数据处理线程 DealData while true //循环检测队列 if queue.Count 1 //队列中有数据 string data queue.Dequeue //将数据出队 DealWithReceiveData data //处理数据通过这种多线程加数据池的方法,我们就可以将数据接与数据处理独立开来,从而使串口接收事件得到最快的速度响应。从而达到我们消除丢失数据的问题。4. 结束语通过利用多线程和数据池,我们解决了 C串口类,在高波特率通信时丢失数据的问题。该设计模式是非常强健的。它在处理高速串口通信时能够最大程度的保证通信的正确性。参考文献:1 Schildt H. 《C 完全手册》 M. 北京:电子工业出版,20052 Microsoft. MSDN 2005Microsoft Developer Network3 Robison S Harvey B.《 Profession C 》 M. America: Wrox Press Inc 2005.4 李渊博. 《基于的串口通信及应用》.中国科技论文在线,2005 -3- A Solution to Solve Missing Data on Serial Port Communication by C Kai Liu YunYao Zhou Wuhan
freertos串口中断数据处理方式
FreeRTOS串口中断数据处理方式
一、FreeRTOS与串口通信简介
FreeRTOS是一个实时操作系统(RTOS),它提供了一套丰富的API,使得开发者可以轻松地管理任务、队列、信号量、内存等资源,同时支持多种不同的微控制器和处理器架构。串口通信是一种常用的通信方式,主要用于在不同的设备之间传输数据。在嵌入式系统和物联网领域,FreeRTOS与串口通信的结合使用非常普遍。
二、串口中断的基本概念
串口中断是指当串口接收到数据或发生错误时,会触发一个中断,进入中断服务程序(ISR)进行相应的处理。在嵌入式系统中,串口中断通常用于实时数据的传输和处理,例如传感器数据的采集、控制信号的发送等。
三、FreeRTOS的中断处理
FreeRTOS支持对外部中断的处理,包括串口中断。当串口接收到数据时,会触发一个外部中断,FreeRTOS的中断服务程序会进入执行。在中断服务程序中,开发者需要编写相应的代码来处理串口接收到的数据。
四、串口中断处理程序的结构和设计
1.串口配置
首先需要对串口进行配置,包括设置波特率、数据位、停止位、校验位等参数,以确保数据的正确传输。在FreeRTOS中,可以通过API函数来配置串口。
2.中断服务程序
中断服务程序是用来处理串口中断的函数,当串口接收到数据时,该函数会被自动调用。在中断服务程序中,需要编写相应的代码来读取串口接收到的数据,并进行相应的处理。
3.数据处理函数
数据处理函数是用来处理串口接收到的数据的函数。在中断服务程序中,读取数据后需要调用数据处理函数来对数据进行处理。数据处理函数的实现取决于具体的应用场景和需求。
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串口通信中接收数据时延迟处理与缓存处理的解决方案(C#)
利用串口进行通信,当发送方(A)将数据写入串口后,通过无线或有线方式将数据传送给接收方(B),B通过调用串口读方法comm.read(参数)即可将数据读出。原理十分简单,但最近在利用串口处理SM-42无线传输时,数据总是一段一段的传到B,并不能在
comm_DataReceived方法中单纯使用read方法将数据接收完全。我知道用缓存机制,但由于经验少(正在实习),到网上找了找大牛们的方法,并结合自己的理解,发现有两种方法可以处理。
方法一:comm_DataReceived(Comm控件的数据接收方法,当有数据来临时会触发)会创建一个线程(悲哀,因为之前不知道它另辟线程,所以自己编写了一个线程处理函数),因此当串口在等待数据时,不影响主窗体或主线程的操作。所以当数据到来时,可以通过Thread.Sleep(100)让接收函数休息100毫秒,这100毫秒做什么用呢?就是让所有的数据都到达B时再读取,这样就逃避了分批到达的问题。很明显,这是在糊弄。因为万一100毫秒都不够呢?所以,方法二更合适。
代码
1private void comm_DataReceived(object sender, EventArgs e)
2{
3 Thread.Sleep(100); //等待100毫秒
4int nReviceBytesNum =comm.BytesToRead; ///收到的字节数。
5byte[] ReadBuf = new byte[nReviceBytesNum]; ///定义接收字节数组
6 comm.Read(ReadBuf, 0, nReviceBytesNum); ///接收数据
7}
方法二:使用缓存机制完成。首先通过定义一个成员变量List
List
private List
private void sp_DataReceived(object sender, EventArgs e) //sp是串口控件
{
int n = sp.BytesToRead;
byte[] buf = new byte[n];
sp.Read(buf, 0, n);
//1.缓存数据
buffer.AddRange(buf);
//2.完整性判断
while (buffer.Count >= 4)
//至少包含帧头(2字节)、长度(1字节)、校验位(1字节);根据设计不同而不同 {
//2.1 查找数据头
if (buffer[0] == 0x01) //传输数据有帧头,用于判断 {
int len = buffer[2];
if (buffer.Count < len + 4) //数据区尚未接收完整 {
break;
}
//得到完整的数据,复制到ReceiveBytes中进行校验 buffer.CopyTo(0, ReceiveBytes, 0, len + 4);
byte jiaoyan; //开始校验
jiaoyan = this.JY(ReceiveBytes);
if (jiaoyan != ReceiveBytes[len+3])
//校验失败,最后一个字节是校验位
{
buffer.RemoveRange(0, len + 4);
MessageBox.Show("数据包不正确!");
continue;
}
buffer.RemoveRange(0, len + 4);
/////执行其他代码,对数据进行处理。
}
else//帧头不正确时,记得清除
{
buffer.RemoveAt(0);
}
}
}
在方法二中,有一句“执行其他代码,对数据进行处理”,如果这些代码涉及到主线程的控件比如Label,TextBox,就要涉及跨线程访问控件的问题。(串口的DataReceived方法会创建新线程,这在本文开始时已经说明)对于跨线程访问及更改控件属性,也有两种方法,