Question

我试图从传感器到微控制器的几个串口读取。每个串口将接收超过2000个测量值（每个测量值为7个字节，全部为十六进制）。他们同时开枪。现在我正在从4个串口进行轮询。此外，我将每个测量值转换为String并将其附加到Stringbuilder。当我完成数据接收后，它们将被输入到文件中。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。它可以在没有数据时减少CPU时间。当BytesToRead小于100时，我还在每次轮询结束时放置Thread.Sleep。它只在一定程度上有所帮助。

有人可以提出一个解决方案来从串口进行轮询并处理我得到的数据吗？也许每次我得到的东西都会附加导致问题？

//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，它可以更好地处理DataReceived事件。

基本上使用串口，这是一个运行良好的3阶段过程。

从串口接收数据
等到你有相关的数据块
解释数据

类似

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：添加字节会一直收集数据，直到您有足够的数据作为测量结果，或者如果您获得数据突发，则将其分成单独的测量值......这样您就可以获得1个字节的一次，2接下来，再下一个，然后将它转变为测量。大多数情况下，如果你的微型发送它一个爆发，它将作为一个进来，但有时它会被分成2个。

然后你可以做某个地方

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
            }

Answer 2

首先考虑阅读Using Stopwatches and Timers in .NET。您可以解决任何性能问题，并确切地告诉您代码的哪一部分导致问题。

使用SerialPort.DataReceived Event触发数据接收过程。

分离接收过程和数据操作过程。首先存储您的数据然后处理。

不要从阅读循环中编辑UI。

Answer 3

我想你应该做的是添加一个事件处理程序来处理传入的数据：

mySerialPort.DataReceived += new SerialDataReceivedEventHandler(mySerialPort_DataReceived);

这消除了为您收听的每个串行端口运行单独线程的需要。此外，当有可用数据时，将精确调用每个DataReceived处理程序，并且只消耗处理数据所需的CPU时间，然后产生应用程序/操作系统。

如果这不能解决CPU使用问题，则意味着您正在进行过多处理。但除非你有一些非常快的串口，否则你无法想象你所拥有的代码会产生问题。

串行端口轮询和数据处理

3 个答案: