如何解决Python读取串口速度跟不上的问题

如果你在使用Python读取串口数据的过程中遇到速度跟不上的问题，本篇文章将从多个方面为你介绍解决方法。

一、使用PySerial库进行串口通信

在Python中进行串口通信的常用库是PySerial，它提供了一些用于设置串口通信参数的函数，以及一个Serial类来进行读写串口数据。以下是一个示例代码：

import serial

ser = serial.Serial('COM1', 9600)
while True:
    data = ser.readline()
    print(data)

在使用PySerial库时，需要注意以下几点：

1、使用Serial类的readline()函数进行读操作时，如果有数据可读，则只会读取一行值，而不是全部的数据。

2、Serial类的write()函数进行写操作时，只能写入字节类型的数据，需要使用encode()函数将字符串转化成字节。

3、默认情况下，PySerial库在每次读取数据时，都会等待一定时间（默认值为100ms）来等待串口接收缓冲区中的数据，如果在此时间内没有收到数据，则会返回空值。如果需要修改这个等待时间，可以使用Serial类的timeout属性。

二、调整串口通信参数

在Python进行串口通信时，还可以尝试调整通信参数，以提高数据传输速度。以下是一些常用的串口通信参数：

1、波特率（baudrate）：即每秒钟传输的比特数，通常可以设置为9600、115200等值。

2、数据位（bytesize）：每个数据包中用多少比特位来表示数据，通常可以设置为5、6、7或8比特位。

3、停止位（stopbits）：即数据包结束时使用的停止位数，通常可以设置为1或2个停止位。

4、奇偶校验位（parity）：用于检测数据传输过程中出现的错误，通常可以设置为None（无奇偶校验）、Odd（奇校验）或Even（偶校验）。

以下是一个示例代码，可用于调整PySerial库的串口通信参数：

import serial

ser = serial.Serial('COM1',baudrate=115200, bytesize=8, parity='N', stopbits=1)
while True:
    data = ser.readline()
    print(data)

三、使用缓冲区进行数据读取

如果使用PySerial库读取串口数据速度跟不上，可以尝试使用缓冲区进行数据读取，即每次读取一定数量的数据，并进行缓存。以下是一个示例代码：

import serial

ser = serial.Serial('COM1', 9600)
buffer_size = 1000
data_buffer = bytearray(buffer_size)
i = 0
while True:
    if ser.in_waiting > 0:
        data = ser.read(ser.in_waiting)
        for j in range(len(data)):
            data_buffer[(i + j) % buffer_size] = data[j]
        i = (i + len(data)) % buffer_size
        print(data_buffer)

在以上示例代码中，我们使用了一个大小为1000的缓冲区，并限制了读取数据的速度。即每次只读取缓冲区中未使用的空间大小以内的数据，并在数据读取完成后，将新读取的数据写入到缓冲区的对应位置中。这样可以避免缓冲区溢出，提高数据读取效率。

四、使用多线程实现串口读写

如果缓冲区的读取效率仍然无法满足需求，可以尝试使用多线程来进行串口读写。以下是一个示例代码：

import serial
import threading
import time

ser = serial.Serial('COM1', 9600)
buffer_size = 1000
data_buffer = bytearray(buffer_size)
i = 0

def read_from_port():
    global i, data_buffer
    while True:
        if ser.in_waiting > 0:
            data = ser.read(ser.in_waiting)
            for j in range(len(data)):
                data_buffer[(i + j) % buffer_size] = data[j]
            i = (i + len(data)) % buffer_size

def write_to_port():
    while True:
        ser.write('test'.encode())
        time.sleep(1)

read_thread = threading.Thread(target=read_from_port)
write_thread = threading.Thread(target=write_to_port)
read_thread.start()
write_thread.start()

在以上示例代码中，我们分别使用两个线程来进行串口读写，并设置读取操作和写入操作的间隔时间。这样可以避免串口读写操作的阻塞，并提高整个系统的数据读写效率。