准确的pyserial读取周期

Posted 2023-02-23

【中文标题】准确的pyserial读取周期

【英文标题】：Accurate pyserial read period

【发布时间】：2017-09-08 22:03:34

【问题描述】：

我目前正在尝试与正在测量某些数据的硬件进行通信。

我必须通过串口与这个硬件进行交互。我可以通过向设备发送GETDATA 字符串来获取数据。我的目标是在 1 秒内准确获取数据。我有一个线程读取和一个线程写入，因此它们不会相互阻塞。

目前使用这种方法，我每隔几秒就会增加 1 毫秒。有没有办法防止这种情况发生，或者有没有一种技术可以进一步优化？

def _writing(self):
    start_time = 0
    while(self.__running_write):
        current_time = time.time()
        if (current_time - start_time) >= self.interval:
            ser.write("GETDATA\r")
            start_time = current_time

def _reading(self):
    while(self.__running_read):
        data = ser.read(100)
        if data:
            _output = "0".format(str(datetime.now()))
            print _output

输出：

2017-09-08 14:53:44.335000


2017-09-08 14:53:45.335000


2017-09-08 14:53:46.336000


2017-09-08 14:53:47.336000


2017-09-08 14:53:48.337000


2017-09-08 14:53:49.337000


2017-09-08 14:53:50.338000


2017-09-08 14:53:51.338000


2017-09-08 14:53:52.339000


2017-09-08 14:53:53.339000

【参考方案1】：

首先“每个人都在说时间”。没有理想的频率来源 (Frequency drift) 或 100% 精确时间 (Clock drift)。源设备或计算机端口的频率也不那么准确。频率可能会受到 I/O 硬件级别、操作系统、CPU 负载、HDD 交互延迟的影响......

您可以为每个数据包设置精确的时间戳（不要忘记NTP 或PTP 或GPS-based time source），并在数据处理阶段更正时间。许多设备都有内部时间源（有时也不那么精确！）以创建更准确的时间戳。

但是如果你真的需要高稳定的数据采集频率（如果将数据采集进程的优先级设置为最大，并将数据采集工具设置为实时操作系统环境，稳定性是不够的）你能做的就是删除或复制数据包（或其中的一部分）以纠正频率，然后错误将变得太多。例如，参见leap second 的主机。