Question

我目前正在构建一台使用Arduino Mega2560作为其主控制器的机器。 Arduino连接到串行，获取命令，执行它并每隔1ms吐出一堆测量数据。我有一个运行Python的Raspberry Pi，为用户提供了一个很好的GUI来发送命令，并以可读的形式呈现数据。

我面临的问题：Arduino能够每毫秒吐出15个字节的数据（因此只有15kbyte / s），但我运行的代码每10毫秒只能处理大约15个字节，所以1.5千字节/秒。

当我运行cat /dev/ttyACM0 > somefile时，我很清楚地看到所有数据点。

我有以下精简的Python代码

# Reset Arduino by starting serial
microprocBusy = True
serialPort = serial.Serial("/dev/ttyACM0", baudrate=460800, timeout=0)
time.sleep(0.22);
serialPort.setDTR(False);
time.sleep(0.22);
serialPort.setDTR(True);
time.sleep(0.10);

logfile = open(logfilenamePrefix + "_" + datetime.datetime.now().isoformat() + '.txt', 'a')

# Bootloader has some timeout, we need to wait for that
serialPort.flushInput()
while(serialPort.inWaiting() == 0):
    time.sleep(0.05)

# Wait for welcome message
time.sleep(0.1)
logfile.write(serialPort.readline().decode('ascii'))
logfile.flush()

# Send command
serialPort.write((command + '\n').encode('ascii'))

# Now, receive data
while(True):
    incomingData = serialPort.readline().decode('ascii')
    logfile.write(incomingData)
    logfile.flush() 

    if(incomingData[:5] == "FATAL" or incomingData[:6] == "HALTED" or incomingData[:5] == "RESET"):
        break;
    elif(incomingData[:6] == "RESULT"):
            resultData = incomingData;

logfile.flush()

当我运行它时，第一个~350个数据点进入，然后我看到一些受损的数据并错过了大约2000个数据点，之后我看到另外350个数据点。在此过程中CPU使用率为100％

出了什么问题？ PySerial的优化程度是否很差，或者我错过了我的代码中是否存在错误？我可以从Python运行cat /dev/ttyACM0 > somefile然后读取该文件，但这不是一个很好的解决方案，是吗？

非常感谢:)

Answer 1

我已经从PySerial切换到PyTTY，这解决了我的问题。只需将其插入此代码（通过一些小的更改，例如将serialPort.inWaiting() == 0替换为serialPort.peek() == b''），我的代码就可以处理数据流，而不会超过50％的CPU使用率，这意味着它处于至少快10倍。我仍在使用PySerial来设置DTR线。

所以，我猜这个问题的答案是，确实PySerial确实没有得到很好的优化。

Answer 2

我意识到这是一个旧帖子，但是在写这篇文章时已经被观看了3000次，我讨厌有人在这次遭遇中被关闭pySerial。

我认为作者问题最可能的罪魁祸首是读取之间正在进行的解析：

incomingData = serialPort.readline().decode('ascii')

readline()方法告诉pyserial解析到下一行。您还在接收周期的中间执行decode()。所有这些都发生在你的流中间。

更好的方法可能如下所示：

waiting = port.in_waiting  # find num of bytes currently waiting in hardware
buffer += [chr(c) for c in port.read(waiting)] # read them, convert to ascii

# ...keep accumulating the buffer for as long as is reasonable...

processSerialData(buffer)  # whatever processing needs to happen, split your
                           # lines, log, or whatever else *after* you get
                           # your data

Answer 3

here可以找到很好的解决方案。

作者指出：

下面的代码给我790 kB / sec，同时将代码替换为 pyserial的readline方法仅给我170kB / sec。

此解决方案还避免了100％的CPU使用率。

class ReadLine:
    def __init__(self, s):
        self.buf = bytearray()
        self.s = s

    def readline(self):
        i = self.buf.find(b"\n")
        if i >= 0:
            r = self.buf[:i+1]
            self.buf = self.buf[i+1:]
            return r
        while True:
            i = max(1, min(2048, self.s.in_waiting))
            data = self.s.read(i)
            i = data.find(b"\n")
            if i >= 0:
                r = self.buf + data[:i+1]
                self.buf[0:] = data[i+1:]
                return r
            else:
                self.buf.extend(data)

ser = serial.Serial('COM7', 9600)
rl = ReadLine(ser)

while True:

    print(rl.readline())

如何提高PySerial读取速度

3 个答案: