在Arduino与树莓派之间的串口通信中，有时会遇到通信速度慢的问题，尤其是在传输大量数据或需要实时响应的场景下。本文将针对这一问题，提供两种有效的解决方案。
问题分析
问题的核心在于Arduino端的Serial.parseInt()函数。该函数用于从串口读取整数，但它的工作方式是等待一个非数字字符作为分隔符，或者直到超时。默认情况下，超时时间较长（约1秒），这会导致明显的延迟。如果发送的数据没有明确的分隔符，Serial.parseInt()就会一直等待，直到超时，这正是导致通信速度慢的原因。
解决方案一：缩短超时时间
Arduino的Serial库提供了Serial.setTimeout()函数，可以用来设置Serial.parseInt()函数的超时时间。通过缩短超时时间，可以减少Serial.parseInt()的等待时间，从而提高通信速度。
void setup() {
Serial.begin(500000);
Serial.setTimeout(50); // 设置超时时间为50毫秒
}
void loop() {
if (Serial.available() > 0) {
int receivedRawValue = Serial.parseInt();
analogWriteFreq(receivedRawValue);
Serial.println(receivedRawValue);
}
}代码解释：
- Serial.setTimeout(50); 将超时时间设置为50毫秒。可以根据实际需求调整这个值。如果数据传输间隔较长，可以适当增加超时时间，但要避免设置过长，以免影响响应速度。
注意事项：
- 超时时间设置得太短可能会导致Serial.parseInt()函数提前返回，无法完整读取数据。因此，需要根据实际情况进行调整，找到一个合适的平衡点。
解决方案二：添加分隔符
另一种解决方案是在发送的整数后附加一个非数字字符作为分隔符。这样，Serial.parseInt()函数就可以立即识别到整数的结束，而无需等待超时。
树莓派端代码修改：
import serial
import time
SerialPort = serial.Serial('/dev/ttyUSB0', 500000, timeout=1)
cmd = 5000
cmd = str(cmd) + "\n" # 添加换行符作为分隔符
cmd = cmd.encode()
SerialPort.write(cmd)
time.sleep(0.01)
DataReceived = SerialPort.readline().decode().strip()
print(DataReceived)代码解释：
- cmd = str(cmd) + "\n" 在要发送的字符串后面添加了一个换行符 (\n) 作为分隔符。
注意事项：
- 选择分隔符时，应避免使用可能出现在数据中的字符。常用的分隔符包括换行符 (\n)、逗号 (,)、空格 (` `) 等。
- Arduino端不需要修改代码，因为Serial.parseInt()会自动忽略非数字字符。
总结
通过缩短超时时间或添加分隔符，可以有效解决Arduino与树莓派CM4之间串口通信速度慢的问题。选择哪种解决方案取决于具体的应用场景和数据格式。如果数据量较大且需要实时响应，建议使用添加分隔符的方法。如果数据量较小且对响应时间要求不高，可以考虑缩短超时时间。在实际应用中，可以根据具体情况进行调整，以达到最佳的通信效果。
