循环数据读取（如 1Wire DS18B20 温度），无需阻塞主程序

Question

我正在尝试使用 Raspberry Pi 上的 DS18B20 传感器读取温度。我的问题是从这个传感器读取数据需要时间。这不是太多，或多或少 1 秒，但我不能让我的主程序等到这完成。我不需要有“最近的价值”。这是温度，所以我会每隔一分钟左右询问一次。但是传感器可以例如每 10 秒进行一次测量，这将为我提供足够近期的值。同时，我必须处理对应用程序提出的其他请求。所以我在想某种无休止的测量循环。一般来说，它看起来像：

> start time measurement
> get DS18B20 value from 1 wire 
> parse output 
> stop measure time
> get the execution time, and put it in some global variable 
> sleep for UPDATE_EVERY_X - execution time

所以我想到了使用 fork()，但这会在主进程退出时创建僵尸。主应用程序是某种服务器，所以大多数时候它不会轻轻退出，所以我需要某种额外的保护，这应该不是Linux独有的方法。我正在尝试将我的应用程序编写为可移植的。

我的第二个想法是使用线程。调度一个线程来执行这个无限循环，并实现一些基本的生产者 - 消费者，使用互斥锁等。该线程只会在所有完成后锁定输出温度，因此这将在阻塞时间上产生显着差异。

第三种选择是使用异步 IO。但这对我来说是一种魔力，我知道。我以前没用过，但它出现在搜索结果中。

为了澄清起见，这并不是严格意义上的 1Wire DS18B20，而是当您需要每 x 秒执行一次任务并在进程之间共享信息时的主要方法，即嵌入式定时器中断。

最好的问候，voodoo16。

Answer 1

如果您想要最简单的选项，请记住“Convert T”和“Read Scratchpad”命令是两个不同的步骤。您的程序可以读取温度，然后再返回获取值。无需停止程序，除非您想在转换完成的那一刻获得温度值。

mainLoop() {
    while(1) {
        // Do things
        int16_t rawTemperature = readScratchpad(myTemperatureSensor); // Get the last temperature reading
        if(!getTemperature(myTemperatureSensor)) { // Start the next conversion
            //Temperature conversion was not done, throw out value
            rawTemperature = INT16_MAX;
        }
        else {
            float temperature = ((float)rawTemperature / 4.0f);
            saveTemperature(temperature);
        }
        // Do other things while temperature conversion happens
    }
}

在这种情况下，getTemperature 发出“转换 T”命令，并根据数据表返回 0 或 1（如果先前的转换未完成，则回复 0，如果已开始新的转换，则回复 1）。