缓冲不完整的高速读取

Question

我正在从串口读取100hz的数据~100字节。我的缓冲区是1024字节，因此我的缓冲区通常不会被完全使用。但有时候，我会从串口发出打嗝声，缓冲区就会被填满。

我的数据被组织为[标题]数据[校验和]。当我的缓冲区被填满时，有时会从串行端口的两次读取中分割消息/数据。

这是一个简单的问题，我确信有很多不同的方法。我提前了，所以我想研究不同的方法。你们可以说出一些范例，这些范例包括可能需要从两次读取放在一起的高速数据缓冲吗？注意，我在这个问题中看到的主要区别是说我已经完成的其他缓冲（图像采集，tcp / ip），我们可以保证完整的数据包/消息。这里的“数据包”可以在读取之间进行分割，一旦我们开始解析数据，我们才会知道。

哦，是的，请注意，必须解析从读取缓冲的数据，因此为了简单起见，数据在到达解析时应该是连续的。 （另外我认为这不是解析器的责任）

我有一些想法：

1. 将未使用的字节传送到原始缓冲区，然后在上一次读取的剩余字节之后用读取填充它。 （例如，我们读取1024个字节，最后留下24个字节，它们是部分消息，memcpy到read_buffer_的开头，传递开始+24到1024和24读取和读取）
2. 创建我自己的类，只获取数据块。它有两个指针，读/写和大块内存（1024 * 4）。传入数据时，类会正确更新写入指针，当它到达结尾时将其环绕到缓冲区的开头。我想像环形缓冲区一样？
3. 我在考虑使用std::vector<unsigned char>。动态内存分配，保证连续。

感谢信息人员！

Answer 1

定义一些'APU'应用程序协议单元类，它将代表您的'[header] data [checksum]'。给它一些'add'函数，它接受一个char参数并返回一个'valid'bool。在串行读取线程中，创建一个APU并将一些数据读入1024字节的缓冲区。迭代缓冲区中的数据，将其推入APU add（），直到APU add（）函数返回true或迭代完成。如果add（）返回true，则您有一个完整的APU - 将其排队等待处理，创建另一个并启动add（） - 将剩余的缓冲区字节添加到它。如果迭代完成，则循环返回以读取更多串行数据。

add（）方法将使用状态机或其他机制来构建和检查传入的字节，仅在具有正确校验和的完整健全性检查数据集的情况下返回“true”。如果检查的某些部分失败，APU将“重置”并等待检测有效的标头。

APU可以解析数据本身，在add（）数据输入期间逐字节解析，就在add（）返回'true'之前，或者可能作为单独的'parse（）'方法稍后调用，也许是由其他一些APU处理线程。

Answer 2

从串口快速读取时，通常需要某种握手机制来控制数据流。这可以是硬件（例如RTS / CTS），软件（Xon / Xoff），或由更高级协议控制。如果您在没有握手的情况下快速读取大量数据，则UART或串行控制器需要能够以该速度读取和缓冲所有可用数据，以确保不会丢失数据。在Windows PC上看到的16550兼容UART上，此缓冲区仅为14个字节，因此需要握手或实时操作系统。