缓冲不完整的高速读取

Buffering Incomplete High Speed Reads

本文关键字：高速 读取 缓冲      更新时间：2023-10-16

我正在以100hz的频率从串行端口读取数据~100字节。我的缓冲区是1024字节，所以我的缓冲区时经常无法完全使用。然而，有时我会从串行端口打嗝，缓冲区会被填满。

我的数据被组织为[标头]数据[校验和]。当我的缓冲区被填满时，有时一条消息/数据会从串行端口分为两次读取

这是一个简单的问题，我相信有很多不同的方法。我提前了计划，所以我想研究不同的方法。你们能说出一些涵盖高速数据缓冲的范例吗？这些数据可能需要从两次读取中组合在一起？注意，我在这个问题中看到的与我所做的其他缓冲（图像采集，tcp/ip）的主要区别在于，我们保证了完整的数据包/消息。在这里，一个"数据包"可能在读取之间被分割，只有当我们开始解析数据时，我们才会知道。

哦，是的，请注意，从读取缓冲的数据必须进行解析，所以为了简单起见，数据在到达解析时应该是连续的。（另外，我不认为这是解析器的责任）

我的一些想法：

  1. 将未使用的字节转移到我的原始缓冲区，然后在上次读取的剩余字节之后用读取填充它。（例如，我们读取1024个字节，最后还有24个字节，它们是一条部分消息，memcpy到read_buffer_的开头，将开头的+24传递给read并在1024-24中读取）
  2. 创建我自己的类，只获取数据块。它有两个指针，读/写和一大块内存（1024*4）。当您传入数据时，类会正确地更新写指针，当它到达缓冲区的末尾时，它会绕到缓冲区的开头。我想像个环形缓冲器
  3. 我在想也许用std::vector<unsigned char>。动态内存分配，保证连续

谢谢你们的信息！

定义一些"APU"应用程序协议单元类，该类将表示您的"[标头]数据[校验和]"。给它一些"add"函数，它接受一个char参数并返回一个"valid"bool。在串行读取线程中，创建一个APU并将一些数据读取到1024字节的缓冲区中。对缓冲区中的数据进行迭代，将其推入APU add（），直到APU add（）函数返回true或迭代完成。如果add（）返回true，则有一个完整的APU-将其排队等待处理，创建另一个APU并开始向其添加剩余的缓冲区字节（）。如果迭代完成，则循环以读取更多的串行数据。

add（）方法将使用状态机或其他机制来建立和检查传入的字节，只有在具有正确校验和的完整性检查数据集的情况下才会返回"true"。如果检查的某些部分失败，APU将"重置"并等待检测到有效的收割台。

APU可能会在add（）数据输入期间逐字节地解析数据本身，就在add（）返回"true"之前，也可能作为稍后调用的单独的"parse（）"方法，可能由其他APU处理线程调用。

当从串行端口高速读取时，通常需要某种握手机制来控制数据流。这可以是硬件（例如RTS/CTS）、软件（Xon/Xoff），或者由更高级别的协议控制。如果你在没有握手的情况下以高速读取大量数据，你的UART或串行控制器需要能够以该速度读取和缓冲所有可用数据，以确保没有数据丢失。在Windows PC上看到的16550个兼容UART上，这个缓冲区只有14个字节，因此需要握手或实时操作系统。

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