C#解决串口数据丢失问题

C# 解决串口数据丢失问题

C # 串行类( SerialPort )是.NET Framework version 2.0 中一个新增的类，该类将串口操作了封装，从而为串口通信提供了简便方法。

但在实际串口通信的应用中，在串口高波特率大信息量的数据通信时，会出现丢失数据的问题。

通常我们使用SerialPort类接收串口发送过来的数据时，只需要写一个事件函数。

即DataReceived 事件绑定一个处理函数，然后就可以在该函
数中实现对串口数据的读取。这个函数的内容可以根据我们的需求自行修改。就单纯从接收数据的角度出发，假设该函数内容如下：

//串口接收事件private void SerialPort_Rec(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e){//Thread.Sleep(50);string recString = string.Empty;while (this.SerialPort.BytesToRead > 0){recString += this.SerialPort.ReadExisting();  //数据读取,直到读完缓冲区数据}DealString(recString); //处理接收到的字符串，由自己写}

大多串口程序都会采用这种思路来实现串口通信。即先接收数据，然后处理数据，并在完成数据处理后，再次等待接收新数据。但这种实现方法在串口高速率大信息量通信时，会出现丢失数据的情况。

这里根据我自己的情况举一个例子：

我从下位机每次发送一帧数据给串口，我希望这一帧数据如下：

应答：$STA,A,27.0,1234,210914080000,X
A为仪器ID，27.0为温度，1234为功耗1234mW，RTC时间,X为校验

但实际接收过程中往往只收到一半数据$STA,A,27.0,1234就直接执行了数据处理函数。

解决方法

采样多线程的方法来解决这个问题。

在主线程中专门接收数据，增加一个线程来处理数据。

最好不要选用像数组这样数据结构。因为此类数据结构在多线程中操作时必须频繁地“加锁”和“解锁”，在一定程度上会降低程序的性能。所以我们选用队列 Queen 作为数据池的数据结构。

使用列队的好处在这里充分体现了，数据先入先出，先收到的数据进行处理后就可以直接释放掉这部分内存，使得程序的运行效率大幅增加。

同时在结束处理的的时候，要对队列的长度进行判断，只有把整个队列处理结束才可以结束线程。

同时该方法也存很明显在劣势，如下：

当数据流入队的速度大于出列队（即接收数据的速度大于处理数据），举个简单例子，就相当于我们手上有一万块钱，每天要花20，每天只能赚10块钱，短时间内我们的钱是够用的，但时间一长，资源就会枯竭。

以上情况下，且需要长时间运行时，堆内存就有可能溢出。

这里贴出我的代码：

     //串口接收事件private void SerialPort_Rec(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e){while (this.SerialPort.BytesToRead > 0){data_Queue.Enqueue((byte)SerialPort.ReadByte()); //数据入队}}

数据处理线程：

 //数据处理线程public void DealDataThread(){List<byte> databytes = new List<byte>();//byte[] databytes = new byte[20]; //C#，java的数组的数据只能分配在堆区，没有办法while (!canStop) //循环检测列队{ /*中间这部分是我个人的数据处理代码，用户可以根据自己需求自己改变*/if(data_Queue.Count>=24) //当接收到的数据长度足够时开始处理{//System.Diagnostics.Debug.WriteLine(data_Queue.Peek());if (data_Queue.Dequeue()== 36)  //36就是字符'$',即对应帧头{if(data_Queue.Dequeue() == 36)  //双$$指令{for(int i = 0; i < 20; i++){databytes.Add(data_Queue.Dequeue());//databytes.(i, data_Queue.Dequeue().to,1);}fileWriter.WriteLine(System.Text.Encoding.Default.GetString(databytes.ToArray()));databytes.Clear()；}}}}}