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C# 中的发出/响应串行端口处理

发布于 2024-07-16 12:23:38 字数 430 浏览 4 评论 0原文

好吧，这就是问题（这与我之前的帖子有关）

我需要能够有一个串行通信的问题/响应系统，其工作原理如下：

问题：你好回应：世界？问题：不，护士你好回复：好吧，你一点也不有趣。

这意味着我说“你好”，远程单元预计会发回“世界？” 在某个时间范围内，如果没有，我应该有办法访问该缓冲区，所以这就是我的想法，请给我反馈

ReaderWriterLock'd 'readBuffer' 将写入流的问题方法一个响应方法，它将监视 readBuffer 直到它包含我期望的内容或直到超时到期。

首先，stackoverflow 社区将如何设计这个类，其次，他们将如何编写 datarecieved 事件？第三，他们如何使该代码更加健壮，以便该类的多个实例可以存在于并行线程中以进行同时通信？

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何其悲哀 2024-07-23 12:23:38

这基本上是一个生产者-消费者问题，因此这应该是一般问题的基础设计。

以下是对此的一些想法：

a) FIFO 缓冲区（队列）

首先，您的类的每个实例都应该有一个线程安全队列（一个 FIFO 缓冲区）的实例。一个线程将接收数据并填充它，而另一个线程将以线程安全的方式读取数据。这仅意味着您必须在每个入队/出队操作上使用锁。

FIFO 队列使您能够同时处理工作线程中的数据，同时从通信线程填充数据。如果您需要接收大量数据，您可以在工作线程中将一些数据出队，并在接收到所有数据之前对其进行解析。否则，您需要等到收到所有数据才能立即解析所有数据。在大多数情况下，在开始解析数据之前，您不知道应该获取多少数据。

b）等待数据的工作线程

我将创建一个工作线程，它将等待已收到新数据的信号。您可以使用 ManualResetEvent.WaitOne(timeOut) 来设置超时，以防一段时间内没有任何反应。收到数据后，您必须根据当前状态对其进行解析 - 因此这将是状态机。

c) 端口抽象

要处理不同类型的端口，您可以将串行端口包装在一个接口中，该接口至少可以有这些方法（我可能忘记了一些方法）：

 interface IPort
 { 
      void Open();
      void Close();
      event EventHandler<DataEventArgs> DataReceived;
      void Write(Data data);
 }

这将帮助您分离特定的端口来自状态机的通信代码。

注意：
（根据 Microsoft 的说法）不保证为每个接收到的字节引发 DataReceived 事件。使用 BytesToRead 属性来确定缓冲区中还剩下多少数据可供读取。 因此，您可以创建自己的 IPort 实现，它将定期轮询 SerialPort 以确保您不会错过任何字节（有一个 SO 问题已经解决了这个问题）。

d) 接收数据

要接收数据，您必须为 IPort.DataReceived 事件（或 SerialPort.DataReceived，如果你没有包装它），并将接收到的数据排队到处理程序内的队列中。在该处理程序中，您还可以设置提及 ManualResetEvent 来通知工作线程已收到新数据。

This is basically a producer-consumer problem, so that should be the basis for the general design.

Here are some thoughts on that:

a) FIFO buffer (Queue)

First of all, you should have an instance of a thread-safe Queue (a FIFO buffer) for each instance of your class. One thread would receive the data and fill it, while the other one would read the data in a thread-safe manner. This only means you would have to use a lock on each enqueue/dequeue operation.

FIFO Queue would enable you to simultaneously process the data in the worker thread, while filling it from the communication thread. If you need to receive lots of data, you could dequeue some data in the worker thread and parse it before all of it has been received. Otherwise you would need to wait until all data has been received to parse it all at once. In most cases, you don't know how much data you are supposed to get, until you start to parse it.

b) Worker thread waiting for data

I would create a worker thread which would wait for a signal that new data has been received. You could use ManualResetEvent.WaitOne(timeOut) to have a timeout in case nothing happens for a while. When the data is received, you would have to parse it, based on your current state -- so that would be an implementation of a state machine.

c) Port abstraction

To handle different types of ports, you could wrap your serial port inside an interface, which could have at least these methods (I might have forgotten something):

 interface IPort
 { 
      void Open();
      void Close();
      event EventHandler<DataEventArgs> DataReceived;
      void Write(Data data);
 }

This would help you separate the specific communication code from the state machine.

NOTE:
(according to Microsoft) The DataReceived event is not guaranteed to be raised for every byte received. Use the BytesToRead property to determine how much data is left to be read in the buffer. So you could create your own implementation of IPort which would poll SerialPort in regular intervals to ensure that you don't miss a byte (there is a question of SO which already addresses this).

d) Receiving data

To receive the data, you would have to attach a handler for the IPort.DataReceived event (or SerialPort.DataReceived, if you're not wrapping it), and enqueue the received data to the Queue inside the handler. In that handler you would also set the mentionel ManualResetEvent to notify the worker thread that new data has been received.

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说谎友 2024-07-23 12:23:38

我在为格式化数据编写异步套接字侦听器时遇到了类似的设计问题。
我想出的 SerialPort / DataReceived 模型的翻译是这样的：

主类封装了问题/响应系统 - 它将包含根据输入生成响应的逻辑。该类的每个实例都将绑定到一个可以在构造期间或之后设置的串行端口。将有一个 StartCommunications 类型方法 - 它将 DataReceived 事件连接到类中的另一个方法。此方法负责从端口抓取数据，并确定完整消息是否已到达。如果是这样，它会引发自己的事件（在类上定义），该事件将有一个适当的方法连接到它。您还可以让它调用类上的预定义方法，而不是引发事件 - 我定义了一个事件来提高灵活性。

该基本设计在生产系统中运行良好，并且可以比连接到它的其他系统处理更多的输入。

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~没有更多了~