请帮我编写串口通信代码要求使用serial库开启ros1下的两个线程线程A从串口读取数据后存储到stdqueue队列中线程B从队列中读取数据并通过话题imu_publish发布出去
以下是一个基本的串口通信代码,使用serial库实现:
#include <ros/ros.h>
#include <serial/serial.h>
#include <sensor_msgs/Imu.h>
#include <queue>
#include <thread>
#include <mutex>
std::queue<std::vector<uint8_t>> buffer_queue; // 用于存储从串口读取的数据
std::mutex buffer_mutex; // 用于线程安全的队列操作
void serialReadThread(serial::Serial& serial_port) {
while (ros::ok()) {
std::vector<uint8_t> buffer = serial_port.read(serial_port.available());
if (!buffer.empty()) {
std::lock_guard<std::mutex> lock(buffer_mutex);
buffer_queue.push(buffer);
}
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(1));
}
}
void publishIMU(sensor_msgs::Imu& imu_msg, ros::Publisher& imu_pub) {
imu_pub.publish(imu_msg);
}
void imuPublishThread(ros::NodeHandle& nh, std::string& imu_topic) {
ros::Publisher imu_pub = nh.advertise<sensor_msgs::Imu>(imu_topic, 10);
while (ros::ok()) {
std::vector<uint8_t> buffer;
{
std::lock_guard<std::mutex> lock(buffer_mutex);
if (!buffer_queue.empty()) {
buffer = buffer_queue.front();
buffer_queue.pop();
}
}
if (!buffer.empty()) {
// 解析从串口读取的数据,填充sensor_msgs::Imu消息,并通过话题发布
sensor_msgs::Imu imu_msg;
// ...
publishIMU(imu_msg, imu_pub);
}
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(1));
}
}
int main(int argc, char** argv) {
ros::init(argc, argv, "serial_imu_node");
ros::NodeHandle nh("~");
// 读取ROS参数
std::string port_name;
int baud_rate;
std::string imu_topic;
nh.param<std::string>("port_name", port_name, "/dev/ttyUSB0");
nh.param<int>("baud_rate", baud_rate, 115200);
nh.param<std::string>("imu_topic", imu_topic, "imu");
// 初始化串口
serial::Serial serial_port(port_name, baud_rate);
if (!serial_port.isOpen()) {
ROS_ERROR("Failed to open serial port!");
return -1;
}
// 开启线程
std::thread read_thread(serialReadThread, std::ref(serial_port));
std::thread publish_thread(imuPublishThread, std::ref(nh), std::ref(imu_topic));
ros::spin();
// 等待线程结束
read_thread.join();
publish_thread.join();
return 0;
}
其中,串口读取线程(serialReadThread)不断从串口中读取数据,将数据存储到全局队列 buffer_queue 中;IMU数据发布线程(imuPublishThread)从队列中读取数据,解析数据,填充 sensor_msgs::Imu 消息,并通过话题发布出去。由于 buffer_queue 是全局队列,需要使用 buffer_mutex 进行线程安全的队列操作。
需要注意的是,由于队列的插入和弹出操作都需要加锁,因此实际的处理速度会受到锁的开销的影响,可能会比较慢。如果需要处理速度更快的实时应用,可以考虑使用环形缓冲区等无锁数据结构。
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