c++ - 串行通信协议(protocol)设计问题

Question

这是一个使用 C++ 的嵌入式解决方案，我正在读取手机屏幕的亮度变化，从非常亮(白色)到暗(黑色)。

使用 JavaScript 和一个非常 simple script我以 100 毫秒的间隔将网页的背景从白色更改为黑色，并在亮度传感器上读取结果，正如预期的那样，浏览器的计时不是很精确，有时它会执行 100 毫秒，有时更少，有时更多，偏差很大次。

    var syncinterval = setInterval(function(){
        bytes = "010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101010101";

        bit = bytes[i];
        output_bit(bit);

        i += 1;
        if(i > bytes.length) {
            clearInterval(syncinterval);

            i = 0;
            for (i=0; i < input.length; i++) {
                tbits = input[i].charCodeAt(0).toString(2);
                while (tbits.length < 8) tbits = '0' + tbits;
                bytes += tbits;
            }
            console.log(bytes);

        }
    }, sync_speed);

在知道浏览器上的计时方式之前，我最初的想法是使用异步串行通信，其中一些知道“字”来同步数据流，就像 RS232 与他的起始位一样，但在 RS232 上，时钟非常慢精确。

我可以使用第二个传感器来读取屏幕的不同部分作为时钟，在这种情况下，即使显示器或浏览器“决定”更快或更慢，我的系统也只会在有时钟信号时读取(this is a similar application是他们滑动传感器而不是根据我的需要使屏幕轻弹)，但这需要更复杂的硬件系统，我希望在寻找软件解决方案之前不要让事情变得复杂。

我不需要高速，我尝试发送的数据大约只有 8 个字节。

Answer 1

对于任何类型的异步通信，您都依赖于发送器以固定的时间间隔发送新的数据“位”，并且接收器以相同(固定)的时间间隔对数据进行采样。如果浏览器的计时不准确，您只需降低比特率，直到足够好为止。

您可以使用一些技巧来帮助您提高可靠性:-

a :发送时，提前计算每个“位”所需的“开始发送时间”，并根据当前时间与所需时间修改每个位“发送”后的延迟。这意味着您将避免累积错误(即，如果位 1 发送得有点“晚”，位 2 的延迟将减少以进行补偿)，而不是每位延迟恒定的 N 微秒。

b:接收时，您必须比预期的变化速度更快地对传入数据进行采样。 (UARTS 通常使用 16 倍过采样)这意味着您可以与“起始位”(图中从 1 到 0 的初始变化)重新同步，然后您可以在其时间周期的预期“中心”对每个位进行采样。

换句话说，如果您以 1000us 的间隔发送数据，则以大约 62us 的间隔采样数据，当您检测到“起始位”时，您会等待 500us 将您置于时间段的中心，然后采取8 个单位样本，间隔 1000us，形成一个 8 位字节。