c# 信号发生器与天平读数画图，同时运行问题

Question

我有一个电子天平，写了一个读数画图的程序，通过serialport通讯。然后我需要在这个程序中加入一个信号发生器的控制程序。信号发生器我需要采用点击按钮的情况触发。现在的问题是：当我点击按钮的时候，信号发生器开始工作，但是我天平读取画图的程序不动了，或者说是需要经过一定的卡顿，我的天平读数画图程序才能运转。我想知道我通过什么方法，才能使我采用按钮触发执行信号发生器程序的时候，天平的读数与画图的程序正常运转。多线程的话，我在ui界面的按钮click事件怎么独立呢？ui界面不是一直都是单线程的嘛。求教求教求教.代码为信号发生器的代码。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
using System.IO.Ports;
using System.Text.RegularExpressions;
using ZedGraph;
using Agilent.CommandExpert.ScpiNet.Ag33250_2_04;
using System.Threading;
   namespace SerialportSample
{
    public partial class SerialportSampleForm : Form
    {
        int tickStart = 0;
        private SerialPort comm = new SerialPort();
        private StringBuilder builder = new StringBuilder();//避免在事件处理方法中反复的创建，定义到外面。
       // private StringBuilder builder1 = new StringBuilder();
        //private long received_count = 0;//接收计数
        private long send_count = 0;//发送计数
        private bool FirstTime = true;
        private bool Listening = false;//是否没有执行完invoke相关操作
        private bool Closing1 = false;//是否正在关闭串口，执行Application.DoEvents，并阻止再次invoke
        private List<byte> buffer = new List<byte>(4096);//默认分配1页内存，并始终限制不允许超过
        private List<double> buffer1 = new List<double>();
        private byte[] binary_data_1 = new byte[18];//AA 44 05 01 02 03 04 05 EA
        private string str;
        int dataCount = 0;

        public SerialportSampleForm()
        {
            InitializeComponent();
        }

        //0、窗体初始化
        private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            //0初始化下拉串口名称列表框。
            string[] ports = SerialPort.GetPortNames();
            Array.Sort(ports);
            comboPortName.Items.AddRange(ports);
            comboPortName.SelectedIndex = comboPortName.Items.Count > 0 ? 0 : -1;
            comboBaudrate.SelectedIndex = comboBaudrate.Items.IndexOf("9600");

            //1初始化SerialPort对象
            comm.NewLine = "\r\n";
            comm.RtsEnable = true;//根据实际情况吧。

            //2添加事件注册
            comm.DataReceived += comm_DataReceived;


            //3关于图像初始化

            //获取引用
            GraphPane myPane = zedGraphControl1.GraphPane;
            //设置标题
            myPane.Title.Text = "实时曲线";
            //设置X轴说明文字
            myPane.XAxis.Title.Text = "时间";
            //设置Y轴说明文字
            myPane.YAxis.Title.Text = "重量";

            //设置12000个点,假设每50毫秒更新一次,刚好检测10分钟,一旦构造后将不能更改这个值
            RollingPointPairList list = new RollingPointPairList(12000);

            //开始，增加的线是没有数据点的(也就是list为空)
            //增加一条名称:Voltage，颜色Color.Bule，无符号，无数据的空线条
            LineItem curve = myPane.AddCurve("重量", list, Color.Blue, SymbolType.None);


         
            //timer1.Enabled = true; //timer可用
            //timer1.Start(); //开始
            timer1.Interval = 1; //设置timer控件的间隔为50毫秒
            


            myPane.XAxis.Scale.Min = 0; //X轴最小值0
            myPane.XAxis.Scale.Max = 2700; //X轴最大30
            myPane.XAxis.Scale.MinorStep = 100;//X轴小步长1,也就是小间隔
            myPane.XAxis.Scale.MajorStep = 500;//X轴大步长为5，也就是显示文字的大间隔

            //改变轴的刻度
            zedGraphControl1.AxisChange();

            //保存开始时间
            tickStart = Environment.TickCount;
            
        }
        public void putDataInBuffer()
        {
            
            buffer1.Add(double.Parse(str));
            dataCount++;
            double max1 = 0;
            if (max1<double.Parse(str))
            {
                max1 = double.Parse(str);
            }
        }
        private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e)
        {
            //确保CurveList不为空
            if (zedGraphControl1.GraphPane.CurveList.Count <= 0)
            {
                return;
            }

            //     //取Graph第一个曲线，也就是第一步:在GraphPane.CurveList集合中查找CurveItem
            LineItem curve = zedGraphControl1.GraphPane.CurveList[0] as LineItem;

            if (curve == null)
            {
                return;
            }

            //第二步:在CurveItem中访问PointPairList(或者其它的IPointList)，根据自己的需要增加新数据或修改已存在的数据
            IPointListEdit list = curve.Points as IPointListEdit;
            // If this is null, it means the reference at curve.Points does not
            // support IPointListEdit, so we won't be able to modify it
            if (list == null)
            {
                return;
            }
           
            //// Time is measured in seconds
           double time = (Environment.TickCount - tickStart) / 1000.0;
            
            //// 3 seconds per cycle
            //list.Add(time, Math.Sin(2.0 * Math.PI * time / 3.0));
           try
           {
               //list.Add(time, double.Parse(str));
               list.Add(dataCount, double.Parse(str));
               putDataInBuffer();

           }
           catch (Exception ex)
           {
               buffer.RemoveAt(0);
               MessageBox.Show(ex.Message);
           }

           Scale xScale = zedGraphControl1.GraphPane.XAxis.Scale;
           // Scale yScale = zedGraphControl1.GraphPane.YAxis.Scale;
           //if (time > xScale.Max - xScale.MajorStep)
           //{
              
           //    xScale.Max = time + xScale.MajorStep;
           //    xScale.Min = xScale.Max - 2700.0;

           //}

           if (dataCount > xScale.Max - xScale.MajorStep)
           {

               xScale.Max = dataCount + xScale.MajorStep;
               xScale.Min = xScale.Max - 2700.0;

           }

                //yScale.MakeNewScale();
                //第三步:调用ZedGraphControl.AxisChange()方法更新X和Y轴的范围
                zedGraphControl1.AxisChange();
                this.zedGraphControl1.Refresh();  
            //第四步:调用Form.Invalidate()方法更新图表
            //zedGraphControl1.Invalidate();
        }
       
        void comm_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e)
        {
            if (Closing1) return;//如果正在关闭，忽略操作，直接返回，尽快的完成串口监听线程的一次循环?????????1、注释掉btnopen可以连续用
           
            try
            {
                Listening = true;//设置标记，说明我已经开始处理数据，一会儿要使用系统UI的。
                timer1.Enabled = false; //timer可用
                timer1.Stop(); //开始
                int n = comm.BytesToRead;//先记录下来，避免某种原因，人为的原因，操作几次之间时间长，缓存不一致
                byte[] buf = new byte[n];//声明一个临时数组存储当前来的串口数据                        
                comm.Read(buf, 0, n);//读取缓冲数据



                //<协议解析
                #region
                /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////           
                bool data_1_catched = false;//缓存记录数据是否捕获到
                //1.缓存数据
                buffer.AddRange(buf);
                //2.完整性判断  
                while (buffer.Count >= 15)
                {
                        //2.1 查找数据头
                    if (buffer[0] == 0x53 && buffer[1] == 0x20)
                    {
                        //2.2 探测缓存数据是否有一条数据的字节，如果不够，就不用费劲的做其他验证了
                        int len = 8;//数据长度
                        //数据完整判断第一步，长度是否足够
                        //len是数据段长度,4个字节是while行注释的3部分长度
                        if (buffer.Count < len + 10) break;//数据不够的时候什么都不做
                        data_1_catched = true;
                        buffer.CopyTo(5, binary_data_1, 0, len + 1);//复制一条完整数据到具体的数据缓存 
                        buffer.RemoveRange(0, len + 10);//正确分析一条数据，从缓存中移除数据。                      
                    }
                    else
                    {
                        //这里是很重要的，如果数据开始不是头，则删除数据
                        buffer.RemoveAt(0);
                        //binary_data_1.
                        str = null;
                        timer1.Enabled = false; //timer可用
                        timer1.Stop(); //开始      
                    }
                }
                //分析数据
                if (data_1_catched)
                {
                    //received_count += n;//增加接收计数

                    this.Invoke((EventHandler)(delegate
                    {
                        str = System.Text.Encoding.ASCII.GetString(binary_data_1);

                        txData.Text = (str);
                        //txData.Text = (dataCount.ToString());
                        timer1.Enabled = true; //timer可用
                        timer1.Start(); //开始
                    }));
                }
                //如果需要别的协议，只要扩展这个data_n_catched就可以了。往往我们协议多的情况下，还会包含数据编号，给来的数据进行
                //编号，协议优化后就是： 头+编号+长度+数据+校验

                //</协议解析>
                /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
                #endregion
                //buffer.RemoveAt(0);
                builder.Clear();//清除字符串构造器的内容
                //因为要访问ui资源，所以需要使用invoke方式同步ui。
                this.Invoke((EventHandler)(delegate
                {
                    //判断是否是显示为16禁止
                    if (checkBoxHexView.Checked)
                    {
                        //依次的拼接出16进制字符串
                        foreach (byte b in buf)
                        {
                            builder.Append(b.ToString("X2") + " ");
                        }
                    }
                    else
                    {
                        //直接按ASCII规则转换成字符串
                        builder.Append(Encoding.ASCII.GetString(buf));
                    }

                    //追加的形式添加到文本框末端，并滚动到最后。
                    this.txGet.AppendText(builder.ToString());
                    //修改接收计数
                    labelGetCount.Text = "Get:" + dataCount.ToString();


                }));

            }
 
                finally
                {
                    Listening = false;//我用完了，ui可以关闭串口了。

                }
           
        }

        private void buttonOpenClose_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            //根据当前串口对象，来判断操作

            if (FirstTime) txGet.Clear();
            //点击时如果串口是开的则关闭
            if (comm.IsOpen)//如果串口是开的则关闭串口同时提示Closing
            {
                
                Closing1 = true;
                FirstTime = false;
                while (Listening) Application.DoEvents();//2016.03.18.添加(braven)-Application.DoEvents()的作用：处理所有的当前在消息队列中的Windows消息。
                //打开时点击，则关闭串口
                comm.Close();
                
                timer1.Stop();
                timer1.Enabled = false;
            }
            else
            {
                //关闭时点击，则设置好端口，波特率后打开
                FirstTime = false;
                comm.PortName = comboPortName.Text;
                comm.BaudRate = int.Parse(comboBaudrate.Text);
                try
                {
                    comm.Open();
                    Closing1 = false;//2016.03.18.添加(braven)
                }
                catch(Exception ex)
                {
                    //捕获到异常信息，创建一个新的comm对象，之前的不能用了。
                    //comm = new SerialPort();
                    //现实异常信息给客户。
                    MessageBox.Show(ex.Message);
                }
            }
            //设置按钮的状态
            buttonOpenClose.Text = comm.IsOpen ? "Close" : "Open";
            buttonSend.Enabled = comm.IsOpen;
        }

        //动态的修改获取文本框是否支持自动换行。
        private void checkBoxNewlineGet_CheckedChanged(object sender, EventArgs e)
        {
            txGet.WordWrap = checkBoxNewlineGet.Checked;
        }

        private void buttonSend_Click(object sender, EventArgs e)
        {

            txGet.Clear();//定义一个变量，记录发送了几个字节
            int n = 0;
            //16进制发送
            //ascii编码直接发送
            
                //包含换行符
                if (checkBoxNewlineSend.Checked)
                {
                    comm.WriteLine(txSend.Text);
                    n = txSend.Text.Length + 2;
                }
                else//不包含换行符
                {
                    comm.Write(txSend.Text);
                    n = txSend.Text.Length;
                }
          
            send_count += n;//累加发送字节数
            labelSendCount.Text = "Send:" + send_count.ToString();//更新界面
        }
        private void buttonReset_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            //复位接受和发送的字节数计数器并更新界面。
           // send_count = received_count = 0;
            txGet.Clear();
            labelGetCount.Text = "Get:0";
            labelSendCount.Text = "Send:0";
        }

        private void comboPortName_SelectedIndexChanged(object sender, EventArgs e)
        {

        }

        private void label1_Click(object sender, EventArgs e)
        {

        }

        private void txData_TextChanged(object sender, EventArgs e)
        {

        }

        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            Ag33250 v33250A = new Ag33250("ASRL5::INSTR");
            v33250A.SCPI.SOURce.FUNCtion.SHAPe.Command("SINusoid");
            v33250A.SCPI.SOURce.FREQuency.CW.Command(1000000);
            v33250A.SCPI.SOURce.VOLTage.LEVel.IMMediate.AMPLitude.Command(0.2D);
            v33250A.SCPI.SOURce.BURSt.NCYCles.Command(50D);
            v33250A.SCPI.SOURce.BURSt.INTernal.PERiod.Command(0.1D);
            v33250A.SCPI.SOURce.BURSt.STATe.Command(true);
            v33250A.SCPI.OUTPut.STATe.Command(true);

            v33250A.SCPI.OUTPut.STATe.Command(false);

        }
    }
}

Answer 1

多线程的话，我在ui界面的按钮click事件怎么独立呢

用BackgroundWorker组件，将按钮事件放到DoWork方法中

例子 http://james-ramsden.com/c-simple-backgroundworker-example/

或是参考以下代码片段

public Form1()
{
    InitializeComponent();

    backgroundWorker1.DoWork += backgroundWorker1_DoWork;
    backgroundWorker1.ProgressChanged += backgroundWorker1_ProgressChanged;
    backgroundWorker1.WorkerReportsProgress = true;
}

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    backgroundWorker1.RunWorkerAsync();
}

private void backgroundWorker1_DoWork(object sender, System.ComponentModel.DoWorkEventArgs e)
{
    for (int i = 0; i < 100; i++)
    {
        Thread.Sleep(1000);//按钮click事件的方法放到这里，注意这里不要直接访问控件，避免跨线程访问错误
        backgroundWorker1.ReportProgress(i);
    }
}

private void backgroundWorker1_ProgressChanged(object sender, System.ComponentModel.ProgressChangedEventArgs e)
{
    progressBar1.Value = e.ProgressPercentage;
}




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