Arduino Matlab 串口通讯速度

Posted 2023-02-25

【中文标题】Arduino Matlab 串口通讯速度

【英文标题】：Arduino Matlab serial communication speed

【发布时间】：2017-03-04 11:50:57

【问题描述】：

我在一个简单的 Arduino - Matlab（2014 和 2016）串行通信中遇到了一些问题。 我有一个简单的 Arduino 草图，它从传感器收集值并通过串行发送它们。 Arduino 等待字符 'r' 开始读取/发送过程

void loop()
    
  if(Serial.available()) 
  
    cmd = Serial.read();
    if(cmd == 'r') 
    
      while(1)
      
        accelgyro.read();
        //acc
        raw_values[0] = accelgyro.a.x;
        raw_values[1] = accelgyro.a.y;
        raw_values[2] = accelgyro.a.z;    

        //gyro
        raw_values[3] = accelgyro.g.x;
        raw_values[4] = accelgyro.g.y;
        raw_values[5] = accelgyro.g.z;

        for (j=0; j<6; j++)
        
            Serial.write (highByte(raw_values[j]));
            Serial.write (lowByte(raw_values[j]));
             
       delay(2);
      
    
  

以及对应的Matlab代码：

Arduino = serial('COM6','BaudRate',115200);
fopen(Arduino);
flushinput(Arduino)

acqSize = 1000;

pause(2)

'start'
fwrite(Arduino,'r');
tStart = tic;

while( i <=acqSize)

    if(Arduino.BytesAvailable>packetSize-1)

        lastData = fread(Arduino,packetSize) ;
        raw_matrix(:,i) =  byteToInt(lastData);
        raw_matrix(7,i) = toc(tStart);
        tStart = tic;
        i=i+1
    end
    pause(0.001);
end

其中 packetsize 是每个周期从 Arduino 发送的字节数，即 12

问题是速度真的很低，我检查了两次读取之间的时间，我得到的如下图所示

除了这些周期性出现的尖峰外，我的速度还不错。在这些情况下，两次读数之间的间隔大于 0.1 秒。

【问题讨论】：

天哪，那些 spikes 有一个漂亮的 周期性 行为.. 可能是由于某些 周期性任务而造成的一些干扰 在您的机器上？一些垃圾收集器，也许吧？只是猜测。我不明白为什么这应该是一个 arduino 问题。

arduino 串口监视器说什么？也许看门狗重置（虽然你有一些delay()）？大多数 Arduinos 可以超过 115200 波特，例如250,000 波特。

我在想一些与缓冲区大小有关的事情......

@MaximilianGerhardt 串行监视器连续打印符号...将字节转换为 ascii 字符的符号

【参考方案1】：

Matlab 中的时序与您的 Arduino 中的时序不同。嵌入式硬件和小型操作系统（如用于 Arduino 的操作系统）是硬实时的，可以非常准确地保持时间。但是，Matlab 需要在 Windows、Linux 等操作系统上运行。这些不是实时操作系统，时间不能准确和可预测。因此，如果操作系统忙于做其他事情，时间的抖动可能会增加。此外，即使对于非常强大的 CPU，也无法实现“暂停（0.001）”。如果 CPU 消耗对您来说不是问题，您可以删除“暂停”，或者您可以使用占用 CPU 并更快返回的代码，如下所示：

function delay(seconds)
  % function pause the program
  % seconds = delay time in seconds
  tic;
  while toc < seconds
  end
end

更多讨论可以在这里找到： Pause function in matlab for 1 millisecond