VC串口编程执行效率

1、.VC 串口编程的执行效率VC 串口编程是一个古老的话题， 好多年前跑得很好的程序， 现在依然运行得很好！ CPU 的速度越来越快，使得程序的执行感觉效率越来越不是问题， 硬件的进步掩盖了软件编程的效率差别。本文以两种不同VC 串口编程思路为例，从小处、简单处了解一下内在的VC 串口软件执行效率差别。对一些简单的8 位机，凭一个人的能力，尚能对这个小麻雀从软、硬件上系统地把握执行效率的问题。但对于PC 上的 VC 程序来说，是博大精深！抛开硬件不说，软件分层架构，大体分 driver、kernel、framework、app 层。本来分层架构再加上VC 的抽象思想，就是要封装细节、提供接口，使

2、层与层、类与类之间清晰、明了。系统提供的API 、class 拿来用就行了，就像IC 一样，把精力集中在解决现实问题的层面，反正CPU 够快，效率问题不是太紧迫，但如果细追效率问题也不太现实， 只能靠内嵌测试工具和统计方法，本来系统复杂到一定程度，就呈现出统计特征。对于 VC 的串口应用编程来说， 属 app 层编程。如果是两个 win PC UART 通信，标准硬件、 API 拿来用就行了，把精力集中在事物方面，底层的软、硬件进步了，看到的API 接口还是一样的。但对于 PC 与单片机的串口通信， 软硬件是不对等的。 VC UART 功能完备，单片机 UART 是精简版。多年前的 VC UA

3、RT 程序，现在依然运行良好，内在的效率是不同的。抛开细节，从 app 层面要说一下两种 VC UART 编程思路的效率，默认异步操作。1 / 5.思路一、以 UART 口收、发的字节为单位， event 驱动。接收 thread: WaitForMultipleObjects() 阻塞 , UART 收到一个或 n个字节（ DMA FIFO 决定 n）, Event触发， thread 结束 wait，ReadFile() 可一次读一个，也可一次几个字节。此处一次读一个字节，循环n次！每读一个字节， sendmessage(), 向窗口发收到 charmessage。接收 thread se

4、ndmessage()阻塞，直到窗口 winproc处理 char message.窗(口若不是接收 thread 创建的，还要 threadSwitch）.返回到接收 thread:WaitForMultipleObjects()阻塞。思路二、与思路一最大的不同是，采用readfile()的多字节读取方式。接收 Thread，首先 purge UART上来就 Readfile（ , RXBUFF 起始地址 , 要读取字节数，指向异步 structure->event 的指针）。Asynchronous Readfile 有两个结果，pending 和 readfilereturn im

5、mediately 。（ if pending）bwait=TRUE; else bwait=FALSE;WaitForMultipleObjects(3, port->m_hEventArray, FALSE, INFINITE);2 / 5.If （bwait）GetOverlappedResult();（n个字节）elsedo nothing! (只是简单地忽略 )接下来，同样是Sendmessage(, ,RXBUFF 首地址， );返回开始的 readfile();两种思路最大的不同是对readfile()的应用。异步 Readfile（端口 HANDLE, RXBUFF 起始

6、地址 , 要读取字节数，指向异步 structure->event 的指针）。只用指定要读取的最大个数，接收缓冲区地址，剩下的由系统自动异步完成，用 event的signaled state 来指示操作的完成。当然可以 readfile()一次异步读一个字节，就象思路一，这对于必较松散的 UART 通信，来一个处理一个，一口气来 n个字节，循环 n次即可，思路很简洁、直观！不用开缓冲，一个 byte变量足矣。一个一次读取一字节的Asynchronous ReadFile(), 粗略地从微观上看： 应用层 readfile(), >>kernel>> I/O man

7、ager>> 上层 file driver, 中间要径过很多各种 drivers >> UART driver 读取一字节，放到指定位置，触发 event signaled state, 最后由 I/O manager 返回应用层。这还是直接串口操作。 如果用现在流行的 USB转UART ，那至少还要增加 USB driver 层。 一个字节的异步 readfile() , 要经过这么多关口，串越 n多层，这是由系统封装的，对于 app层的 readfile() API 调用来说，一次读一个，读 n个感觉差别不大，参数不同而已，现在3 / 5.CPU的速度足够快，虽然一

8、次一个效率不高，感觉响应速度上并无明显差别。当然如果 driver写得足够好，可自动将 n个连续的一次一字节的 readfile, 拼成一个一次 n字节的 readfile , 那另当别论。异步一次一个字节的 ReadFile(), 有其存在的理由。早先的单片机速度与 PC无可比性， UART 也没 DMA 支持，一次一字节的异步ReadFile 很好地，在保证 VC 代码效率前提下，使 PC 与慢速的单片机可靠通信。而且这种方式，VC代码的兼容性较好，多年前写的VC UART 代码，仍能可靠地与现在的速度较快的、 具备 DMA+UART的单片机可靠通信。只是在串口数据帧的划分上复杂一些。显然

9、，一次读取 n个字节的异步 readFile(), 系统效率要高，还能发挥 DMA 的缓冲操作能力。应用层的VC代码效率也很高。虽然不象思路一的 event 驱动，异步 ReadFile() 本身调用后， 立马返回，接收Thread wait 异步 readfile() 设定的 event signaled.异步 readfile() 设定的 event signaled, 大体分几种情况，一：要读取的字节数，完成放到RXBUFF 中，正常。二：未达到设定的读取字节，读取超时，触发event。三：接收出错，奇偶、 FRAME error 、under run、over run etc.第一种情

10、况是比较理想的，串口通信，除了设设下位机参数，字节数固定的，稍微高级一点，采用数据帧格式，帧长度是可变的，因此实用中，应主要是第二中情况具多，开辟RXBUFF 大于最长的数据帧字节数，通过规读超时，触发event！ 至于第三种情况，为了简化 VC的串口编程，程序上按第二种情况处理，统一由数据帧的校4 / 5.验（ XOR SUM OR CRC ）处理。VC 串口编程，采用第二种思路，在APP层面，通过异步 ReadFile() 一次读 n个字节，极大地提升了 VC 串口程序 应用层、系统层的执行效率，一次读 n个字节， sendmessage（），窗口 WinProc 一次处理 n 个字节 ，效率提高 n倍。简单测试：打开很多窗口，系统很忙，同时运行 VC UART程序