Dotaz: Kontrola sériového portu v Pythonu

[Michal Komár]

Dobrý den,

Sanžím se (pomocí Pythonu) zprovoznit komunikaci s jistým HW zařízením, pomocí seriového portu. Jsem ve stavu, kdy dokáži na port zapisovat a HW bezproblému příjímá, ale potřeboval bych také, ale by program v Pythonu dokázal reagovat, když dostane od HW nějakou informaci.

Ke komunikaci používám pySerial. Mám takové malé GUI, kterým posílám informace HW a ten je přijímá, ale chtěl bych pro testovací účely, aby je HW poslal zpět. Ze strany HW to mám ošetřeno, ale nevím jak zachytávat zprávy v Pythonu, protože informace může přijít kdykoliv a jí na ni potřebuji reagovat.

Hledal jsem dlouho, ale našel jsem pouze nějaké řešení pomocí vícevláknové aplikace, což však neumím implementovat. Nenapadá prosím někoho nějaké jiné řešení jak odchytávat vstup? Popřípadě jak tedy využít více vláken a kde se o tom dozvědět nějaké informace?

Děkuji za každou odpověď...

Odpovědi

[Messa]

Řešení bez vláken by nejspíš muselo spočívat v tom, že byste se neustále (např. každých 100 ms) díval, zda po sériovém portu něco nepřišlo. To vidím asi jako nejlehčí a nejlepší řešení.

Vzhledem k tomu, že GUI knihovny obvykle používají nějakou podobu selectování/pollování, zda nepřišlo něco z X serveru, možná by šlo file deskriptor sériového portu přidat do toho pollu a aplikace by reagovala okamžitě. To už je ale spíš hack.

Řešení s vlákny by zahrnovalo druhé vlákno, které by čekalo na data ze sériového portu, a když nějaká přijdou, buď by je zobrazilo přímo (pokud to dané GUI umí), nebo by je někam uložilo a nějak probudilo vlákno s GUI, které by data zobrazilo.

Doufám, že jsem na nic nezapomněl, něco takového už jsem delší dobu nevytvářel. Možná existují i jiná řešení.

Více informací o programování s vlákny v Pythonu se dozvíte překvapivě v dokumentaci Pythonu. Můžete zkusit najít už existující, např. v nějaké open-source aplikaci, řešení podobného problému.

[Michal Komár]

A nebyl byste (popřípadě kdokoliv jiný) tak laskav a naznačil, jak by ta komunikace probíhala? Nedovedu si moc představit to probouzení. Kdybych měl hlavní proces s GUI a vytvořil vlákno, které by třeba čekalo na nějaký impuls na seriovém portu. Jak dát vědět tomu druhému, že se něco stalo a on na to má reagovat? Nebo si to špatně představuji?

Děkuji

[Messa]

V čem máte to GUI? Je to GTK, Qt, Tk...?

[Michal Komár]

GUI je v Tkinteru, nicméně se mi podařilo na webu najít nějakou ukázku terminálu ve wxPythonu a díky ní jsem to pochopil a zdárně implementoval. Jediné, co mě ještě trápí, jsou problémy s bufferem, respektive s posíláním zpráv z hardwaru (konkrétně jde o kit Arduino Decimilia). Zprávy jsou občas náhodně zalomeny na další řádek. Například pošlu-li číslo 123, tak ho přijmu jednou jako 123, jednou jako 12\n3 nebo 1\n23. Netuším čím to může být, ale zřejmě není problém na straně GUI.

[Michal Komár]

Tak kdyby někdo řešil podobný problém:

Chyba byla ve špatné implementaci. Data jsem četl ve smyčce

while 1:
   n = serial.read(1)
   if n:
      n = n + serial.read(n)
      print n


a problém byl pravděpodobně způsoben tím, že jsem reagoval na stav bufferu dřív, než v něm byla všechna data. Tzn smyčka začínala a když se prováděl řádek n = serial.read(1), tak v bufferu byla uložena jen část řetězce.

Teď by mě ještě zajímalo jak vše zesynchronizovat. Napadlo mě použití nějakého odělovače (např.: dvojtečka, tečka, čárka nebo nějaký jiný málo používaný ASCII znak) a potom, když bude něco v bufferu, tak se bude číst, dokud nenarazím na daný znak. Napadá někoho lepší řešení?

[Hrabosh]

No záleží na tom, jestli z toho HW chodí ASCII text, nebo nějaký binární svinstvo.  Já jsem řešil podobný problém s bufferem na data, která jsem odesílal z jednočipu a coby ukončovací/oddělovací znak jsem používal 0x00.

[Jary]

Moc tomu tvému problému nerozumím. Možná by pomohlo sem hodit ukázku dat, která do toho portu tečou. Možná by taky nebylo od věci použít readline(), místo read(1) a pak to spojovat.

Pokud tomu ale rozumím správně, že ještě nemáš hotový protokol, kterým se bude komunikovat, pak bych doporučil jako oddělovač zpráv zvolit \n a pomocí toho readline() z toho portu číst po celých řádcích. Potom budeš moci třeba pomocí regulárních výrazů parsovat hodnoty v každé zprávě.