pySerial在读取三次后冻结

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提问于 2025-04-16 07:18

我们正在编写一个程序，发现如果在串口发送数据的同时，它也试图向我们发送数据，程序就会卡死（我们的Python代码和HyperTerminal在测试时都会崩溃）。在HyperTerminal中慢慢输入数据（每次输入之间间隔超过0.5秒）是可以正常工作的，但如果快速输入就会崩溃。因此，我们尝试加入一个比0.5秒更长的时间延迟，但问题依然没有解决。

这是我们的测试代码。

import serial
import time

ser = serial.Serial("COM1")
ser.baudrate=2400

while 1:
    for i in range(23):
        ser.write(0x41)       
        time.sleep(.5)
        print("ok")

    rec = ser.read()
    rec2 = ser.read()
    rec3 = ser.read()
    print(rec)
    print(rec2)
    print(rec3)

    for i in range(23):
        data = ser.read()
        print(data)
        print("ok")
    time.sleep(5)

这是我们的接收数据函数。之前我们每次接收到一个字符时都会发送“ok”（这也是我们发现程序在第三次迭代后会卡住的原因）。我们把这个“ok”放到循环外面，想看看是不是这个导致了问题，但结果并不是。用现在的代码根本没有发送“ok”。

unsigned char receiveData(unsigned char *rxData, int length){
  // 1. Flag bit, RCIF, will be set when reception is complete and an interrupt will be generated if enable bit, RCIE, was set.
 char send[3] = "ok";

 int index = 0;

 if(rxData==(void*)0 || rxInitialized==FALSE) return FAILURE;
 while(index<length){
  while(PIR1bits.RCIF==0);       
  rxData[index]= RCREG;
  Delay1KTCYx(5);
  index++;
 }
    configureTransmission();
    sendData(send,3);

  // 2. Read the RCSTA register to get the 9th bit (if enabled) and   determine if any error occurred during reception.
  // 3. Read the 8-bit received data by reading the RCREG register.
  // 4. If any error occurred, clear the error by clearing enable bit   CREN.
 return SUCCESS;
}

代码调试事件驱动编程数据接收串口通信交互式测试程序崩溃延迟处理串口数据传输

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PIC的通信是否使用了串口的RTS/CTS线路？可能是因为PIC需要某种流量控制，而你发送数据的速度太快，没有流量控制。了解一下PIC的限制，如果需要的话，可以在打开端口时启用流量控制。

回答于 2025-04-16 由 Python大师

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（这个回答假设你正在使用PIC16，因为某些寄存器的名称暗示了这一点。）

简单来说，这看起来像是一个缓冲区溢出的问题，加上在receiveData函数中的一个bug。发送三个字符后程序卡住的现象，可以通过手册第117页的内容来解释：

可能会接收到两个字节的数据并将其转移到RCREG FIFO中，同时第三个字节开始移动到RSR寄存器。

这就解释了为什么是数字三。

让我们通过你的PIC代码来看看一个场景（仅作为示例）。第一次执行时：

// One character already in RCREG - RCIF set
while(PIR1bits.RCIF==0);
// Reads ONE character - RCIF clear
rxData[index]= RCREG;
// While waiting here, two more characters are received - RCIF set
Delay1KTCYx(5);
index++;

第二次执行时：

// RCIF set from before
while(PIR1bits.RCIF==0);
// Reads ONE character - RCIF STILL set, ONE character remains in UART FIFO!
rxData[index]= RCREG;
// While waiting here, three more characters are received
// RCIF set, RCREG fills up and the third character is discarded!
Delay1KTCYx(5);
index++;

现在，循环的其余部分会继续从RCREG读取，直到index == length，但由于在UART FIFO满的时候有一些字符被丢弃，所以你永远无法达到这个条件，程序看起来就像卡住了一样！

更有可能的是，在你到达这个函数之前就已经接收到了字符，因此UART FIFO在你到达之前就已经满了。

有几种方法可以解决这个问题。

在中断中处理，这样可以更快地将接收到的字符放入缓冲区。
使用循环从RCREG读取：while(RCIF) rxData[index]= RCREG; 这样可以确保在从UART缓冲区读取时清空缓冲区，但这并不能防止在这个函数外部或延迟期间发生溢出。
检查OERR标志 - 如果它被设置，说明发生了错误，重新开始。
设置一个停止字符或开始字符（例如，行结束符、标点符号等），用来告诉你一个有效命令的开始或结束。如果你收到了两个开始字符而没有停止字符，或者其他混乱的组合，假设你处于一个错误状态并重新开始。

一些额外的建议：你可能会疯狂地尝试在你的PIC代码中处理和补偿每一个丢失的字符或类似的问题，但最终这只是另一个通信错误。PIC代码中的优先事项应该是：快速恢复错误，而不是锁死。错误检测和合理的恢复应该由客户端代码来处理，这样会简单得多。

回答于 2025-04-16 由 Python大师

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