从嵌入式设备以 xml 格式输出数据是否明智？

Question

我们公司生产许多嵌入式设备，这些设备通过我用 C#.net 编写的应用程序与 PC 进行通信。我一直在考虑改进数据传输的不同方法，以便 PC 应用程序可以更轻松地与设备当前状态（在某些情况下不断变化）同步。

我一直在考虑一种方法，其中设备将其描述和状态消息格式化为 xml 格式的消息，然后再通过串行端口、USB、以太网套接字等发送它们。我在想，它可能会完成获取所有信息的过程将这些数据放入我的 C# 类中更加简单。

另一种方法是主机应用程序发送像 GETSTATUS 这样的命令，设备以字节数组进行响应，每个字节代表不同的属性、传感器读数等。

我对 xml 没有太多经验，但从什么角度来看我已经看到可以使用 LINQ to XML 来完成，这似乎是一个好主意。你们觉得怎么样？这是常见的事情吗？这是一个可怕的想法吗？

Answer 1

首先，无论采用哪种方式，请确保返回的数据嵌入了版本号，以便您可以修改数据结构。

两者都是一个选择吗？说真的，在某些情况下，以更易读的形式发送数据是更好的，而在其他情况下，更密集的表示是最好的（这些比大多数人想象的要少，但我不想为此引发一场宗教战争）。人们会热情地争论两者，因为他们正在针对不同的事物进行优化。提供这两种选择将使两个阵营都满意。

良好、清晰的 XML 状态肯定可以降低开始使用您的设备的人员的门槛。您还可以构建一个可以从返回的二进制数据反序列化的 C# 对象。

Answer 2

这不是一个糟糕的想法，但它可能是一种过度设计。我更喜欢使用嵌入式设备更容易、更快生成的格式。然后在 PC 端我会插入一个图层以将其转换为方便的格式。您还可以将 LINQ 与对象一起使用。为什么不以二进制形式或简单的 ASCII 协议发送数据，然后将其转换为 C# 对象？您可以使用 LINQ 来访问数据。我认为，在这种情况下，XML 引入了不必要的复杂性。

Answer 3

无论哪种方式都需要权衡，因此正确的选择取决于您的应用程序、您的设备的强大程度以及谁将使用该协议。

您提到替代方案是二进制序列化的请求响应方法。我认为这里有两个独立的维度：序列化格式（二进制或XML）和通信风格。您可以在推送协议或请求响应协议中使用您想要的任何序列化格式。

，那么XML 可能是一个不错的选择。

• 如果可读性很重要
• 如果设备之间存在差异，即如果您拥有具有不同属性的不同设备，因为 XML 往往是自描述的。
• 或者，如果您想将设备的数据发布到互联网上。

当然，XML 很冗长，并且肯定有一些方法可以使用二进制协议完成上述所有操作（例如，可以使用标记值来使二进制协议更具描述性）。

Answer 4

该网站的创始人之一在 XML：尖括号税

Answer 5

我在以前的设计中做了一些非常类似的事情，使用 XML 格式进行 PC 到微处理器的通信。它在 PC 端运行得非常好，因为 Adob​​e Flex（我们使用的）可以非常轻松地解释 XML，而且我怀疑 .Net 也可以非常轻松地完成同样的事情。

其中更复杂的部分是在微处理器方面。 XML 解析必须手动完成，这并不是那么复杂，但只是耗时。创建 XML 字符串也可能需要大量代码，具体取决于您正在执行的操作。

总的来说 - 如果我必须再做一次，我仍然认为 XML 是一个不错的选择，因为它是一个非常灵活的协议。对于在微处理器端的 FIFO 缓冲区中存储一些数据包而言，RAM 并不是什么大问题，但这可能是您的应用程序中需要考虑的问题。

Answer 6

生成和传输 XML 文件浪费了宝贵的嵌入式 CPU 时间。相反，我只会使用二进制字节数组来表示数据，但我会使用结构来帮助解释数据。 C# 的结构特性使您可以轻松地将字节数组解释为有意义的数据。下面是一个示例：

[StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack = 1)]
public struct DeviceStatus
{
    public UInt16 position;    // Byte 0 and 1
    public Byte counter;       // Byte 2
    public Fruit currentFruit; // Byte 3
};

enum Fruit : Byte
{
    Off = 0,
    Apple = 1,
    Orange = 2,
    Banana = 3,
}

然后您将拥有一个将字节数组转换为此结构的函数：

public unsafe DeviceStatus getStatus()
{
    byte[] dataFromDevice = fetchStatusFromDevice();
    fixed (byte* pointer = dataFromDevice)
    {
        return *(DeviceStatus*)pointer;
    }
}

与 XML 相比，此方法将节省设备和 PC 上的 CPU 时间，并且比 XML 模式更容易维护，用于构建和解析 XML 文件的补充功能。您所要做的就是确保嵌入式设备中的结构体和枚举定义与 C# 代码中的定义相同，以便 C# 程序和设备就使用的协议达成一致。

您可能希望在 C# 和嵌入端都使用“packed”属性，以便所有结构元素都以可预测的方式定位。