Question

我目前正在编写一个通过串行连接与集成伺服器通信的应用程序。

电机以高达1000次/秒的速率发送位置数据。我想要实现的是能够格式化回来的数据（通过剥离空格，新行等）并解析它以从接收的字符串中提取相关数据。

目前，我有数据接收事件处理程序读取数据，使用一系列string.replace方法调用对其进行格式化，并将其附加到充当缓冲区的字符串。然后，使用线程，我不断检查缓冲区，因为它填充特定的分隔符（在我的情况下为“\ r”），表示来自电机的一条消息的结束，然后从缓冲区中删除该消息并将其打印到富有文本字段。

这种方法存在两个问题。一个是因为电机以如此高的速率传输位置数据，所以缓冲器填充的速度比线程可以处理的数据快。因此，当我向电机发送命令时，它会立即动作，但响应会延迟几秒钟，因为必须首先处理缓冲区中的所有前面的数据。其次，让两个线程运行一个实现while（true）结构的方法意味着处理器利用率急剧上升，并且在几秒钟内，pc中的风扇最大化。

有更好的方法来处理数据吗？

这是我的事件处理程序代码：

 //data recieved event handler
    private void dataReceived(object sender, System.IO.Ports.SerialDataReceivedEventArgs e)
    {
        string tmp;

            tmp = sp.ReadExisting();

            //cut out any unnecessary characters
            tmp = tmp.Replace("\n", "");
            tmp = tmp.Replace(",", "\r");
            tmp = tmp.Replace(" ", "");

            lock (this)
            {
                //put all received data into the read buffer
                readBuffer += tmp;
           }

    }

这是线程执行的方法：

 private void parseBuffer()
    {
        while (true)
        {
            //obtain lock, parse one message from buffer
            lock (this)
            {
                if (readBuffer.IndexOf("\r") > 0)
                {
                    String t = readBuffer.Substring(0, readBuffer.IndexOf("\r") + 1);
                    readBuffer = readBuffer.Replace(t, "");
                    dataReady(this, new CustomEventArgs(t, null));
                }
            }
        }
    }

Answer 1

即使自上次尝试后没有新数据，您的parseBuffer也会疯狂旋转。

您可以通过信号缓解这一点。

private AutoResetEvent waitHandle = new AutoResetEvent(false);

触发dataReceived

中的信号

//data recieved event handler
private void dataReceived(object sender, System.IO.Ports.SerialDataReceivedEventArgs e)
{
    string tmp;

        tmp = sp.ReadExisting();

        //cut out any unnecessary characters
        tmp = tmp.Replace("\n", "");
        tmp = tmp.Replace(",", "\r");
        tmp = tmp.Replace(" ", "");

        lock (this)
        {
            //put all received data into the read buffer
            readBuffer += tmp;
            waitHandle.Set(); // <-- tell parseBuffer that new data is available
       }

}

等待parseBuffer

中的信号

private void parseBuffer()
{
    while (true)
    {
        waitHandle.WaitOne(); // <-- waits until there is more data to parse
        //obtain lock, parse one message from buffer
        lock (this)
        {
            if (readBuffer.IndexOf("\r") > 0)
            {
                String t = readBuffer.Substring(0, readBuffer.IndexOf("\r") + 1);
                readBuffer = readBuffer.Replace(t, "");
                dataReady(this, new CustomEventArgs(t, null));
            }
        }
    }
}

Answer 2

您可以采取一些措施来大幅改善这一点。

1）构建一个状态机解析器，一次解析一个字符的输入数据。当它构建完整的“消息”时，将其添加到List<MyMessage>结构。

2）使用Virtualized ListView或DataGridView显示List<MyMessage>。

Answer 3

一般情况下，我会在只读取套接字的读取器线程和解析线程之间使用阻塞集合在性能方面看看使用split进行解析 - 这比替换字符串要快得多。您应该查看使用正则表达式和/或StringBuilder类 - 您应该使用1表达式和备选方案
正则表达式代码如下所示：

string pattern = " |\\n|\\r";
string replacement = " "; 
regex rgx = new Regex(pattern);
string result = rgx.Replace(input, replacement);

Answer 4

在接收的数据事件中，将输入数据作为原始字节读取并存储在队列中。不要处理事件处理程序中的数据。然后使用类似于albin所说的用另一种方法处理数据的东西。重要的是允许事件处理程序尽可能频繁地触发，并且不再需要它。

最快的串口数据解析多线程方法C＃

4 个答案: