以恒定频率处理串行数据

Question

大家好，我正在用C#编写一个应用程序，它从加速度计(wiimote内部)获取数据，然后对其进行处理并绘制图形。我使用Brian Peek的Wiimote库，所以我使用事件处理程序来获取数据：

void wiimote_WiimoteChanged(object sender, WiimoteChangedEventArgs e)
{
X = e.WiimoteState.AccelState.Values.X;
Y = e.WiimoteState.AccelState.Values.Y;
Z = e.WiimoteState.AccelState.Values.Z;          
}

我想以100Hz的速率绘制/保存/处理数据，所以我创建了一个计时器对象(WiiTimer)，将其"Tick Interval"设置为10ms，然后在计时器的每个刻度上，数据都被存储/处理：

private void WiiTimer_Tick(object sender, EventArgs e)
{
//Signal Processing (Some median and low pass filtering etc.) Ive removed the code for that since it is irrelevant here
sw.WriteLine((X * 9.8).ToString() + ", " + (Y * 9.8).ToString() + ", " + (Z*9.8).ToString() );
//Write Processed Data to file            
}

现在的问题是，数据实际上并不是以100Hz保存的，因为信号处理需要一些时间，计时器无法每10ms调用一次OnTick事件处理程序。因此，数据存储率取决于你在一台机器上运行代码的速度，你有多少其他程序在运行等等

我该如何解决此问题？我曾想过在一个单独的线程上运行计时器，但这会导致其他问题，正如有人在这里的另一个问题上指出的那样："您的计时器事件可能希望从另一个线程访问对象。但这样做会导致竞争条件。">

有什么想法吗？

Answer 1

计时器不是特别精确，所以如果你真的想要每秒100个样本，最好的方法是这样的：

private class Result
{
public double X { get; set; }
public double Y { get; set; }
public double Z { get; set; }
}
private Result lastResult;
void wiimote_WiimoteChanged(object sender, WiimoteChangedEventArgs e)
{
Result newResult = new Result {
X = e.WiimoteState.AccelState.Values.X,
Y = e.WiimoteState.AccelState.Values.Y,
Z = e.WiimoteState.AccelState.Values.Z,
} 
lastResult = newResult;
}
void MainLoop()
{
DateTime nextResultTime = DateTime.Now.AddMilliseconds(10);
while(true)
{
if (DateTime.Now >= nextResultTime)
{
AddResult(lastResult);
nextResultTime = nextResultTime.AddMilliseconds(10);
}
else
{
Thread.Sleep(1);
}
}
}

只需在后台线程上运行MainLoop(如果wii事件在后台线程中触发，则可能没有必要这样做)。

这将使你每秒准确地获得100个样本，除非机器无法处理那么快的AddResult。在这种情况下，我认为你必须减轻AddResult内部的负载，并在捕获数据后进行一些后期处理——要么机器足够快，可以实时完成，要么就不行。