Arduino Serial.print() 优化

Question

unsigned long current_millis_value = 0;
unsigned long previous_millis_value = 0;
unsigned long m = 0;
unsigned int seconds = 0;
unsigned int minutes = 0;
unsigned int hours = 0;

unsigned long clockTimeStart = 1800000; //30 Minutes
unsigned long currentClockTime;

void loop() {
    current_millis_value = millis();
    currentClockTime -= current_millis_value - previous_millis_value;
    previous_millis_value = current_millis_value;

    minutes = (currentClockTime / 1000 / 60);
    seconds = (currentClockTime / 1000) % 60;
    m = (currentClockTime % 100);

    Serial.print(minutes);
    Serial.print(":");
    Serial.print(seconds);
    Serial.print(":");
    Serial.println(m);
}

我发现串行写入之间的时间间隔为每写入串行行 9-11 毫秒。有没有办法优化 Serial.print() 方法以允许跨 long 和 String 值类型写入多个值？

示例（这是无效的，但符合我的想法）：

Serial.print(minutes + ":" + seconds + ":" + m);

我知道这不是我正在使用的 JavaScript - 只是寻找编写过程的优化可能性。我知道 MOD 可能很昂贵，但只需进行简单的减法并写出 currentClockTime 的值，就会留下 6-7 毫秒的间隙时间。

Answer 1

arduino 有一个类似 java 的字符串连接。我不知道这是否会让你加快速度，但它会在发送之前将所有内容连接成一个字符串。

String package = "" + minutes;
package += ":"+seconds;
package += ":"+m;
Serial.print(package);

如果您能够在另一端重建字符串，也许更好的做法是使用 Serial.Write 并发送原始数据，然后在接收端重建字符串。这会将每个循环发送的数据量从 5-10 字节减少到 3-4 字节。

Answer 2

有什么方法可以将所有内容预先转换为字符串值，以便可以一次写出整个字符串？例如，使用 snprintf() 函数写入预先分配的 char[]，然后在一次调用 Serial.print 中将其打印出来()？

例如：

char buffer[32];
snprintf(buffer, 32, "%u : %u : %lu", minutes, seconds, m);
Serial.print(buffer);

--Jason

Answer 3

Streaming 库应该可以满足您的需求：

Serial << minutes << ":" << seconds << ":" << m;

Answer 4

在 Arduino 下进行字符串连接的最快且首选的方法是

• 使用 String 类。
• 如果您确实需要速度和/或只是想避免在每次连接操作中创建新的内存中字符串，请使用reserve()提前保留所需的内存。
• 首先，将对象设置为空字符串“”。
• 然后，通过调用 concat() 或运算符 += 附加所需的字符或字符串，每行代码仅使用一个 concat() 或 += 操作。这是为了避免创建临时 Strings 对象。
• 通过提前执行reserve()，String对象将有效地充当行缓冲区。

通过应用上述准则，串联操作将就地完成。

请注意，应该使用行缓冲区容量的最合适值调用reserve()，即：String执行realloc()之前所需的最大字符数，不包括空终止字符'\0'。

以下是三种替代方案：

1) 这是示例代码，

// Declaration, outside setup() and loop()
String line;

// Inside setup()
// Use the appropriate value for reserve(), depending on on your actual usage.
line.reserve(10);

// Inside loop()
line = "";
line += minutes;
line += ":";
line += seconds;
line += ":";
line += m;
Serial.println(line);

2) 作为在 setup() 中调用 Reserve() 的替代方案，您可以使用具有所需（最大）长度的“模板”或虚拟字符串来声明和初始化字符串。

以下是此替代方案的示例代码，

// Declaration, outside setup() and loop()
String line = "XXXX:YY:ZZ";

// No need to use reserve() inside setup()

// Inside loop()
line = "";
line += minutes;
line += ":";
line += seconds;
line += ":";
line += m;
Serial.println(line);

第一种方法允许您使用带有动态计算的最大长度值的reserve()，而当您有“模板”或已知的固定长度时，第二种方法会导致更清晰的代码读取您稍后将要编写的字符串。

3) 如果您只需要将数据输出到输出流（通常是串行），这是最快、最紧凑的代码，不需要 String 或外部库，

// No need to declare a String outside setup() and loop()
// No need to use reserve() inside setup()

// Inside loop()
Serial.print(minutes);
Serial.print(":");
Serial.print(seconds);
Serial.print(":");
Serial.println(m);

注意：答案为John Y 的做法与我的上一段代码完全相同，只是他的代码读取起来“更简单”（假设您对运算符 << 感到满意，用作 C++ 流语法糖）。然而，在某些情况下，使用 Streaming 库会生成稍大/稍慢的代码。

Answer 5

我找到了串行打印由整数和单词（消息）组成的单个字符串的最简单方法：

在 scketch 中：

int w = 12;

Serial.Print ("my number is: ");

Serial.Print (w);

Serial.Println (" - which is to be used in calculation!"

结果：

在串行监视器上，您将看到（作为单行!!!!!!!!!!!!）：

我的数字是：12 - 用于计算！