c# - 2 つの .NET スレッドとハードウェア アクセスの問題

Question

FT2232H USB/RS232 コンバーター経​​由でデバイスと通信するアプリケーションを作成しています。通信には、FTDI Web サイトの FTD2XX_NET.dll ライブラリを使用しています。
私は2つのスレッドを使用しています:

最初のスレッドは、デバイスからデータを継続的に読み取ります

2 番目のスレッドは、Windows フォーム アプリケーションのメイン スレッド

です。レシーバーのスレッドの実行中にデバイスにデータを書き込もうとすると、問題が発生します。メイン スレッドは単に ftdiDevice.Write 関数でハングアップします。

同時に 1 つのスレッドのみが読み取り/書き込み機能を使用できるように、両方のスレッドを同期しようとしましたが、役に立ちませんでした。

以下のコードは、通信を担当します。以下の関数は FtdiPort クラスのメソッドであることに注意してください。

受信者のスレッド

        private void receiverLoop()
        {
            if (this.DataReceivedHandler == null)
            {
                throw new BackendException("dataReceived delegate is not set");
            }

            FTDI.FT_STATUS ftStatus = FTDI.FT_STATUS.FT_OK;
            byte[] readBytes = new byte[this.ReadBufferSize];

            while (true)
            {
                lock (FtdiPort.threadLocker)
                {
                    UInt32 numBytesRead = 0;

                    ftStatus = ftdiDevice.Read(readBytes, this.ReadBufferSize, ref numBytesRead);

                    if (ftStatus == FTDI.FT_STATUS.FT_OK)
                    {
                        this.DataReceivedHandler(readBytes, numBytesRead);
                    }
                    else
                    {
                        Trace.WriteLine(String.Format("Couldn't read data from ftdi: status {0}", ftStatus));
                        Thread.Sleep(10);
                    }                    
                }
                Thread.Sleep(this.RXThreadDelay);

            }
        }

メインスレッドから呼び出された書き込み関数

    public void Write(byte[] data, int length)
    {
        if (this.IsOpened)
        {
            uint i = 0;

            lock (FtdiPort.threadLocker)
            {
                this.ftdiDevice.Write(data, length, ref i);
            }

            Thread.Sleep(1);
            if (i != (int)length)
            {
                throw new BackendException("Couldnt send all data");
            }
        }
        else
        {
            throw new BackendException("Port is closed");
        }
    }

2 つのスレッドの同期に使用されるオブジェクト

static Object threadLocker = new Object();

受信者のスレッドを開始するメソッド

        private void startReceiver()
        {
            if (this.DataReceivedHandler == null)
            {
                return;
            }
            if (this.IsOpened == false)
            {
                throw new BackendException("Trying to start listening for raw data while disconnected");
            }
            this.receiverThread = new Thread(this.receiverLoop);
            //this.receiverThread.Name = "protocolListener";
            this.receiverThread.IsBackground = true;
            this.receiverThread.Start();
        }

次の行にコメントすると、ftdiDevice.Write 関数はハングアップしません。

ftStatus = ftdiDevice.Read(readBytes, this.ReadBufferSize, ref numBytesRead);

Answer 1

別の方法は、FTDI からのイベント通知メカニズムを使用することです。この方法では、データを読み取るためにブロッキング スレッドは必要ありません。

public FTDISample()
{
    private AutoResetEvent receivedDataEvent;
    private BackgroundWorker dataReceivedHandler;
    private FTDI ftdi;

    public FTDISample(string serialNumber){
        ftdi = new FTDI();
        FTDI.FT_STATUS status = ftdi.OpenBySerialNumber(serialNumber);
        receivedDataEvent = new AutoResetEvent(false);
        status = mFTDI.SetEventNotification(FTDI.FT_EVENTS.FT_EVENT_RXCHAR, receivedDataEvent);
        dataReceivedHandler = new BackgroundWorker();
        dataReceivedHandler.DoWork += ReadData;
        if (!dataReceivedHandler.IsBusy)
        {
            dataReceivedHandler.RunWorkerAsync();
        }
    }

    private void ReadData(object pSender, DoWorkEventArgs pEventArgs)
    {
        UInt32 nrOfBytesAvailable = 0;
        while (true)
        {
            // wait until event is fired
            this.receivedDataEvent.WaitOne();

            // try to recieve data now
            FTDI.FT_STATUS status = ftdi.GetRxBytesAvailable(ref nrOfBytesAvailable);
            if (status != FTDI.FT_STATUS.FT_OK)
            {
                break;
            }
            if (nrOfBytesAvailable > 0)
            {
                byte[] readData = new byte[nrOfBytesAvailable];
                UInt32 numBytesRead = 0;
                status = mFTDI.Read(readData, nrOfBytesAvailable, ref numBytesRead);

                // invoke your own event handler for data received...
                //InvokeCharacterReceivedEvent(fParsedData);
            }
        }
    }

    public bool Write(string data)
    {
        UInt32 numBytesWritten = 0;
        ASCIIEncoding enconding = new ASCIIEncoding();
        byte[] bytes = enconding.GetBytes(data);
        FTDI.FT_STATUS status = ftdi.Write(bytes, bytes.Length, ref numBytesWritten);
        if (status != FTDI.FT_STATUS.FT_OK)
        {
            Debug.WriteLine("FTDI Write Status ERROR: " + status);
            return false;
        }
        if (numBytesWritten < data.Length)
        {
            Debug.WriteLine("FTDI Write Length ERROR: " + status + " length " + data.Length +
                            " written " + numBytesWritten);
            return false;
        }
        return true;
    }

Answer 2

いくつかのこと：

1. Read 呼び出しがブロックされているかどうかを確認します。その場合、Read がブロックされて応答を待機している間は、Write を呼び出すことができない可能性があります。API ドキュメントには、これに関する詳細が記載されている場合があります。

2. 一部の API は、アクセスを同期している場合でも、複数のスレッドをうまくサポートしていません。その場合は、書き込みコマンドを通信スレッドに委譲する設計を使用できます。過去にこのパターンを使用したときは、通常、書き込みたい情報を含むコマンド クラスのようなものをキューに入れ、スレッド シグナル クラスを使用して、呼び出し元の「コマンド」メソッドをブロックまたは提供できるようにします。非同期通知。

Answer 3

より詳細な API ドキュメントを見つけました。実際、readTimeout 値を 0 以外に設定しない限り、ftdiDevice.read 関数はブロックされています。このタイムアウト値を設定すると、問題が解決しました。
早速の対応、ありがとうございました。
よろしく

Answer 4

APIを確認すると、ドライバーがCOMポートをエミュレートできるように見えます。GetComPort（）メソッドが「COMx」文字列を返すのがわかります。これにより、System.IO.Ports.SerialPortクラスを使用できる可能性が高くなります。ラッパーが行おうとしていることをすでに実行しているので、DataReceivedイベントをサポートします。試してみる価値。