从c++中的串行端口读取不同包大小的数据流的最佳方式
Best way to read data streams with different package sizes from serial port in c++
我正在研究ATMEL传感器板(加速度计和陀螺仪)的固件,并试图在Ubuntu的平台上读取数据。
目前的固件是这样的:
Ubuntu发送一个字符"D",作为响应,固件发回20字节的数据,以"\n"结尾,然后Ubuntu使用serialport_read_until(fd,buff,'\n'),并假设buff[0]为字节零,依此类推。获取频率为200hz。但使用这种方法有时我会收到损坏的价值观,而且效果不好。此外,ubuntu中还有许多"无法在串行端口上写入"错误。
我从ATMEL中找到了一个固件的示例代码,在那里,数据以不同的包发送,并且连续地(无需等待计算机要求),结构如下:
void adv_data_send_3(uint8_t stream_num, uint32_t timestamp,
int32_t value0, int32_t value1, int32_t value2)
{
/* Define packet format with 3 data fields */
struct {
adv_data_start_t start; /* Starting fields of packet */
adv_data_field_t field [3]; /* 3 data fields */
adv_data_end_t end; /* Ending fields of packet */
} packet;
/* Construct packet */
packet.start.header1 = ADV_PKT_HEADER_1;
packet.start.header2 = ADV_PKT_HEADER_2;
packet.start.length = cpu_to_le16(sizeof(packet));
packet.start.type = ADV_PKT_DATA;
packet.start.stream_num = stream_num;
packet.start.time_stamp = cpu_to_le32(timestamp);
packet.field[0].value = cpu_to_le32(value0);
packet.field[1].value = cpu_to_le32(value1);
packet.field[2].value = cpu_to_le32(value2);
packet.end.crc = 0x00; /* Not used */
packet.end.mark = ADV_PKT_END;
/* Write packet */
adv_write_buf((uint8_t *)&packet, sizeof(packet));
}
但我不知道如何连续读取以上述结构发送的数据。
如果这是一个琐碎的问题,我很抱歉。我不是程序员,但我需要解决这个问题,在搜索了几天后,我找不到一个解决方案(我能理解!)。
我在linux中使用的读取功能:
int serialport_read_until(int fd, unsigned char* buf, char until){
char b[1];
int i=0;
do {
int n = read(fd, b, 1); // read a char at a time
if( n==-1) return -1; // couldn't read
if( n==0 ) {
usleep( 1 * 1000 ); // wait 1 msec try again
continue;
}
buf[i] = b[0]; i++;
} while( b[0] != until );
buf[i] = 0; // null terminate the string
return 0;}
新的阅读功能:
// Read the header part
adv_data_start_t start;
serial_read_buf(fd, reinterpret_cast<uint8_t*>(&start), sizeof(start));
// Create a buffer for the data and the end marker
std::vector<uint8_t> data_and_end(start.length - sizeof(start));
// Read the data and end marker
serial_read_buf(fd, data_and_end.data(), data_and_end.size());
// Iterate over the data
size_t num_data_fields = (data_and_end.size() - sizeof(adv_data_end_t)) / sizeof(adv_data_field_t);
adv_data_field_t* fields = reinterpret_cast<adv_data_field_t*>(data_and_end.data());
for (size_t i = 0; i < num_data_fields; i++)
std::cout << "Field #" << (i + 1) << " = " << fields[i].value << 'n';
从固件发送的数据包:
typedef struct {
uint8_t header1; // header bytes - always 0xFF5A
uint8_t header2; // header bytes - always 0xFF5A
uint16_t length; // packet length (bytes)
uint32_t time_stamp; // time stamp (tick count)
} adv_data_start_t;
typedef struct {
int32_t value; // data field value (3 VALUES)
} adv_data_field_t;
typedef struct {
uint8_t crc; // 8-bit checksum
uint8_t mark; // 1-byte end-of-packet marker
uint16_t mark2; // 2-byte end-of-packet marker (Added to avoid data structure alignment problem)
} adv_data_end_t;
数据包的长度在数据包的"头"中,所以一次读取头字段(start
结构),第二次读取数据和末尾。
如果所有数据包的start
和end
部分都相同(我猜是这样),那么您可以很容易地计算出第二次读取后的数据字段数量。
类似这样的东西:
// Read the header part
adv_data_start_t start;
adv_read_buf(reinterpret_cast<uint8_t*>(&start), sizeof(start));
// Create a buffer for the data and the end marker
std::vector<uint8_t> data_and_end(start.length - sizeof(start));
// Read the data and end marker
adv_read_buf(data_and_end.data(), data_and_end.size());
// Iterate over the data
size_t num_data_fields = (data_and_end.size() - sizeof(adv_data_end_t)) / sizeof(adv_data_field_t);
adv_data_end_t* fields = reinterpret_cast<adv_data_end_t*>(data_and_end.data());
for (size_t i = 0; i < num_data_fields; i++)
std::cout << "Field #" << (i + 1) << " = " << fields[i] << 'n';
可能的read_buf
实现:
// Read `bufsize` bytes into `buffer` from a file descriptor
// Will block until `bufsize` bytes has been read
// Returns -1 on error, or `bufsize` on success
int serial_read_buf(int fd, uint8_t* buffer, const size_t bufsize)
{
uint8_t* current = buffer;
size_t remaining = bufsize
while (remaining > 0)
{
ssize_t ret = read(fd, current, remaining);
if (ret == -1)
return -1; // Error
else if (ret == 0)
{
// Note: For some descriptors, this means end-of-file or
// connection closed.
usleep(1000);
}
else
{
current += ret; // Advance read-point in buffer
remaining -= ret; // Less data remaining to read
}
}
return bufsize;
}
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