Embedded 嵌入式系统-轮询

我有大约6个传感器（GPS、IMU等），需要不断地从中收集数据。出于我的目的，我需要从每个数据包（在一个小的时间范围内）读取一个完整的数据包。现在我正在使用中断，但这会导致来自某些传感器的数据比其他传感器的数据多，而且，正如前面提到的，我需要将数据进行匹配

是否最好转向基于轮询的系统，在该系统中，我可以按设定的顺序轮询每个传感器？通过这种方式，我可以在每个“周期”获得来自每个传感器的数据

然而，我担心轮询的速度，因为该系统需要接近实时运行。

轮询与“主定时器中断”相结合可能是您的朋友。假设您的“最慢”传感器可以每隔20毫秒提供数据，而其他传感器的读取速度更快。这是每秒50次更新。如果这足够接近实时（对于IMU来说可能很接近），也许您可以这样进行：

设置一个20ms计时器

计时器关闭时，在中断服务例程内设置一个标志：

volatile uint8_t timerFlag = 0;

ISR(TIMER_ISR_whatever)
{
    timerFlag = 1;  // nothing but a semaphore for later...
}

然后，在主循环中，当

timerFlag

表示时间到了时，执行以下操作：

while(1)
{
    if(timerFlag == 1)
    {
        <read first device>
        <read second device>
        <you get the idea ;) >
        timerflag = 0;
    }
}

while（1）
{
如果（timerFlag==1）
{
timerflag=0；
}
}

通过这种方式，您可以读取每个设备并保持其读数同步。这是在嵌入式空间中解决这一问题的典型方法。现在，如果你需要的数据速度超过20毫秒，那么你可以缩短计时器，等等。在这种情况下，最大的问题是“你能以多快的速度进行轮询”和“你需要以多快的速度进行轮询”。只有通过实验和了解各种设备的特性和计时才能告诉你这一点。但我提出的是一个通用的解决方案，当所有的时间都“合适”时

编辑，另一种方法

一个更基于中断的示例：

volatile uint8_t device1Read = 0;
volatile uint8_t device2Read = 0;
etc...

ISR(device 1)
{
    <read device>
    device1Read = 1;
}
ISR(device 2)
{
    <read device>
    device2Read = 1;
}
etc...


// main loop
while(1)
{
    if(device1Read == 1 && device2Read == 1 && etc...)
    {
        //< do something with your "packet" of data>
        device1Read = 0;
        device2Read = 0;
        etc...
    }
}

volatile uint8\u t device1Read=0；
易失性uint8_t设备2读取=0；
等
ISR（设备1）
{
设备1读取=1；
}
ISR（设备2）
{
设备2读取=1；
}
等
//主回路
而(1)
{
如果（device1Read==1&&device2Read==1&&etc…）
{
//<用你的“数据包”做点什么>
device1Read=0；
device2Read=0；
等
}
}

---

在本例中，您的所有设备都可以是中断驱动的，但主循环处理仍然受最慢中断的节奏控制。可以使用来自每个设备的最新完整读取，无论速度或延迟如何。这种模式更接近您的想法吗？

轮询是一个非常好且易于实现的想法，以防您的传感器可以立即提供数据（与您所需的输出频率相比）。当您的数据源需要大量（甚至可变）时间来提供读取或需要异步“启动/收集”周期时，它确实会陷入噩梦。您必须对轮询周期进行排序，以适应“最慢”的数据源

如果您知道每个数据源的平均“数据转换率”，那么解决方案可能是设置一些计时器（每个数据源），在

轮询时间触发-数据转换率

，并从这些计时器ISR开始测量。然后在

轮询计时器+一些安全裕度处触发最后一个计时器，以收集所有转换结果

另一方面，你从“快速”数据源“测量过多”的明显问题不会给我带来太多麻烦，只要你对浪费的CPU/传感器负载没有任何合理的处理

最后一种更简单的方法是：简单地将数据源从“最慢”排序为“最快”，并按该顺序开始测量，然后按相同的顺序等待结果并进行投票。
所以问题是。。。？测试你的轮询循环时间，看看它是否符合你的要求……我个人不喜欢轮询。你的传感器没有中断吗？只轮询和只中断都与实时无关，你必须进行系统工程，这将给出所有答案。在确定每个事件路径的时间时，轮询当然是最容易的，只要最慢的路径不干扰其他路径的要求，就可以了。有时你只能通过轮询或中断来完成这项任务，但最终可能会出现在中间。中断并不意味着你在那里处理它们，顺便说一句，这有时是不好的，所以没有一个答案。@Clifford确实如此。在这样的情况下，外设的采样率相差悬殊，我所做的就是使用计数器“减速”时差。平衡机器人的IMU可能需要每秒50次更新才能保持直立，而GPS只能轮询50次中的1次。这就是我不喜欢轮询的原因。使用这种方法，您必须计算所有传感器组合的数据处理延迟，并确保第一个传感器的轮询间隔不超过20ms（例如）。“将来一旦您添加了一个新的传感器，或者传感器在数据处理或轮询间隔方面发生了变化，您的所有循环方案都会失败，变得完全无法维护和无法扩展。”Alex同意。我喜欢尽可能地打断别人。然而，OP的问题是关于投票的，事实上，这样做是可能的。OP可能不想在这里扩展任何东西，只是一个一次性的解决方案。因此，我没有做出判断，而是用一个可能的解决方案回答了她的问题。@JLH我更喜欢使用中断。然而，我不确定如何确保每个“周期”中每个传感器的读数。我的系统中的每个数据块都必须有来自六个传感器的数据。是否有一个基于中断的解决方案可以简化可伸缩性？@Ana这是您的难题——每个设备的中断意味着数据