从缓冲区读取串行数据采集程序

Question

我在 Visual C++ 2008 中开发了一个应用程序，用于从 COM 端口定期（50 毫秒）读取数据。为了定期读取数据，我将读取函数放在OnTimer 函数中，并且因为我不希望 GUI 的其余部分挂起，所以我从线程中调用了这个计时器函数。我已经把代码放在下面了。

应用程序运行良好，但显示以下意外行为：在数据源（硬件设备甚至数据模拟器）停止发送数据后，我的应用程序继续接收数据一段时间，该时间与读取功能已经运行了多长时间（EDIT：此超出时间段与发送数据的时间段相同）。因此，如果我立即启动和停止数据流，这将反映在我的 GUI 上，但如果我启动数据流并在 10 秒后停止它，我的 GUI 将继续显示数据 10 秒以上（已编辑)。

在用尽了所有的调试尝试后，我做了以下观察：

1. 如上所述，这个超长的运行时间与硬件发送数据的时间成正比。
2. 传入数据的频率为 50 毫秒，因此要接收 10 秒的数据，我的 GUI 必须再接收大约 200 个数据包。
3. 我声明的唯一缓冲区是abBuffer，它只是一个固定大小的字节数组。我认为这不会增加大小，因此这些数据存储在某个地方。
4. 如果我更改数据包中的某些内容，可以理解，此更改会在延迟后显示在 GUI 上（由于上述几点）。但这意味着在 COM 端口接收到的数据存储在某个可变大小的缓冲区中，我的读取函数正在从中读取数据。
5. 我已经对读取和处理周期进行了计时。后者是瞬时的，而前者很少（1000 次读取中的 3 次（遵循不可识别的模式））需要 16 毫秒。这完全在 GUI 每次读取的 50 毫秒窗口内。

以下是我的线程和定时器代码：

UINT CMyCOMDlg::StartThread(LPVOID param)
{
    THREADSTRUCT *ts = (THREADSTRUCT*)param;

    ts->_this->SetTimer(1,50,0);

    return 0;

}

//Timer function that is called at regular intervals
void CMyCOMDlg::OnTimer(UINT_PTR nIDEvent)
{       

    if(m_bCount==true)
    {
        DWORD NoBytesRead;
        BYTE  abBuffer[45];

        if(ReadFile((m_hComm),&abBuffer,45,&NoBytesRead,0))
        {
            if(NoBytesRead==45)
            {
                if(abBuffer[0]==0x10&&abBuffer[1]==0x10||abBuffer[0]==0x80&&abBuffer[1]==0x80)
                {
                    fnSetData(abBuffer);
                }
                else
                {
                    CString value;                      
                    value.Append("Header match failed");
                    SetDlgItemText(IDC_RXRAW,value);    
                }
            }
            else
            {
                CString value;
                value.Append(LPCTSTR(abBuffer),NoBytesRead);
                value.Append("\r\nInvalid Packet Size");
                SetDlgItemText(IDC_RXRAW,value);
            }
        }
        else
        {
            DWORD dwError2 = GetLastError();
            CString error2;
            error2.Format(_T("%d"),dwError2);
            SetDlgItemText(IDC_RXRAW,error2);
        }

        fnClear();
    }
    else
    {
        KillTimer(1);
    }

    CDialog::OnTimer(nIDEvent);

}

m_bCount 只是我用来终止计时器的标志，ReadFile 函数是标准的 Windows API 调用。 ts 是一个包含指向主对话框类的指针的结构，即this。

谁能想到会发生这种情况的原因？我尝试了很多东西，而且我的代码做的很少，我无法弄清楚这种意外行为发生在哪里。

编辑：

我正在添加下面使用的 COM 端口设置和超时：

            dcb.BaudRate = CBR_115200;
            dcb.ByteSize = 8;
            dcb.StopBits = ONESTOPBIT;
            dcb.Parity = NOPARITY;
            SetCommState(m_hComm, &dcb);

            _param->_this=this;

            COMMTIMEOUTS timeouts;
            timeouts.ReadIntervalTimeout=1;
            timeouts.ReadTotalTimeoutMultiplier = 0;
            timeouts.ReadTotalTimeoutConstant = 10;
            timeouts.WriteTotalTimeoutMultiplier = 1;
            timeouts.WriteTotalTimeoutConstant = 1;
            SetCommTimeouts(m_hComm, &timeouts);

Answer 1

您在 OnTimer() 函数中一次处理一条消息。由于定时器间隔为 1 秒，但数据源每 50 毫秒不断发送消息，因此您的应用程序无法及时处理所有消息。

您可以添加 while 循环如下：

while(true)
{
    if(::ReadFile(m_hComm, &abBuffer, sizeof(abBuffer), &NoBytesRead, 0))
    {
        if(NoBytesRead == sizeof(abBuffer))
        {
            ...
        }
        else
        {
            ...
            break;
        }
    }
    else
    {
        ...
        break;
    }
}

但是您的代码中还有另一个问题。如果您的软件在数据源仍在发送消息时检查消息，则 NoBytesRead 可能小于 45。您可能希望将数据存储到消息缓冲区中，例如 CString或 std::queue.

如果消息的末尾不包含 NULL，则将消息传递给 CString 对象是不安全的。

另外，如果第一个字节从 0x80 开始，CString 会将其视为多字节字符串。它可能会导致错误。如果消息不是文字文本字符串，请考虑使用其他数据格式，例如 std::vector。

顺便说一句，您不需要在单独的线程中调用 SetTimer()。踢计时器不需要时间。另外，我建议您在 OnTimer() 函数之外的某个地方调用 KillTimer()，这样代码会更直观。

如果数据源不断地发送数据，你可能需要在打开/关闭COMM端口时使用PurgeComm()。