1读数周期处理方法
激光惯组高速通讯模式下，数据采样周期非常短，在4000Hz输出频率下，采样周期只有0.25ms，即相邻两帧数据的时间间隔只有0.25ms。在如此短时间内，如果每一帧数据到来之后，立即进行端口读写、数据计算处理操作，则CPU时间被占用较多，容易导致端口堵塞，影响数据接收处理。因此，数据采集程序设计时，可灵活定义读数周期，一般读数周期定为5ms，即在0.25ms数据周期条件下，一次读取20帧数据。当前计算机处理器一般为双核或四核CPU，大多数情况下，测试计算机操作系统仍然是Windows系统，在5ms处理周期内，上位机软件数据处理、数据显示所占用的CPU时间远远小于5ms，不会影响到数据接收。当数据处理周期为0.25ms时，上位机软件数据显示、数据处理占用的CPU时间相对较长，可能影响到数据采集，导致数据接收出现丢帧或延迟、阻塞现象。自定读数处理周期的程序设计方法如下：设单帧数据字节长度为L，则软件设置端口读数长度为20L字节，数据处理时，对接收缓冲区的20L字节进行帧格式判断，如符合数据帧格式要求，则提取20帧数据，进行数据计算处理。该方法可有效提高数据采集的可靠性、稳定性。
2双缓冲区识别数据帧方法
采用双缓冲区识别数据帧方法，可以解决帧格式匹配中的干扰和多帧格式识别问题。程序流程设计如图1所示。双缓冲区识别数据帧方法的设计思路如下：采集线程中设置两个接收缓冲区A、B（一个小缓冲区A，一个大缓冲区B）和一个全局索引变量，缓冲区A与端口通讯读数函数直接关联，实时接收端口数据；缓冲区B（一般设置为小缓冲区的4倍左右），接收A内的有效数据。采集线程运行时，端口每次读数获取的字节先存放到A缓冲区中，并计算出A缓冲区中的字节数n，添加到缓冲区B后面；对缓冲区B进行帧格式识别判定，若找到帧格式数据，则提取帧格式数据，将缓冲区B数据前移，并清空后面多余字节，索引变量的值随缓冲区B字节变化而变化。双缓冲区数据接收识别处理方法，可以有效提取端口数据帧，包括多种帧格式数据。当端口通讯有多种帧格式数据时，该方法对缓冲区中的每一个数据字节进行判别，识别出各个具体数据格式，不会遗漏任何一帧数据。当端口出现干扰字节时，双缓冲区处理方法可有效剔除干扰数据。软件主动舍去干扰字节，不会导致数据识别一直不成功的现象出现。按照双缓冲区程序设计思路，端口接收的任意数据都会进入到缓冲区B中，对缓冲区B内的字节进行逐一判别，符合帧格式要求，则提取，否则，删除该部分数据。即使出现多余干扰字节或错误字节时，也不会影响后续数据接收处理，软件仍然能够正常的识别后续数据帧。
3结语
本文介绍了数据采集程序设计的一般方法，重点叙述了端口数据接收的双缓冲区识别数据帧方法，该方法可以识别多种帧格式数据，抗干扰能力强，有效提高了数据接收的正确性、可靠性。该方法在多个项目的数据采集软件中得以应用，实现了高速、高可靠性的数据采集。
作者：李永满 杨锐 谭亚平
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