using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; using UnityEngine; using Modbus.Device; using System.IO.Ports; using Modbus.Extensions.Enron; using System.Collections; public class ModbusRTU : MonoBehaviour { // 串口设置 private SerialPort serial = new SerialPort() { PortName = "COM5", DataBits = 8, ReadBufferSize = 128, BaudRate = 9600, Parity = Parity.None, StopBits = StopBits.One, WriteTimeout = 1000, DtrEnable = false, RtsEnable = false, ReadTimeout = 1000 }; // 串口主设备 private ModbusSerialMaster serialMaster; private void Start() { try { if (!serial.IsOpen) serial.Open(); serialMaster = ModbusSerialMaster.CreateRtu(serial); // 启动后台线程读取数据和监听指令 StartCoroutine(ReadRegisters()); StartCoroutine(ListenForInstructions()); } catch (Exception ex) { Debug.LogError("Error opening serial port or creating master: " + ex.Message); } } private IEnumerator ReadRegisters() { while (true) { try { // 读取温湿度及位移数据 ushort[] temperature = serialMaster.ReadInputRegisters(0x01, 1); ushort[] humidity = serialMaster.ReadInputRegisters(0x02, 1); ushort[] displacement = serialMaster.ReadInputRegisters(0x03, 1); // 更新UI或模型状态 UpdateUIAndModel(temperature[0], humidity[0], displacement[0]); yield return new WaitForSeconds(1f); // 控制读取频率 } catch (Exception ex) { Debug.LogError("Error reading registers: " + ex.Message); } } } private IEnumerator ListenForInstructions() { while (true) { if (serial.IsOpen) { if (serial.BytesToRead > 0) { var instructionBytes = new byte[serial.BytesToRead]; serial.Read(instructionBytes, 0, instructionBytes.Length); string instruction = System.Text.Encoding.ASCII.GetString(instructionBytes).TrimEnd('\n', '\r'); switch (instruction.ToUpper()) { case "FORWARD": MoveModelForward(); break; case "BACKWARD": MoveModelBackward(); break; case "STOP": StopModel(); break; } } } yield return new WaitForEndOfFrame(); } } private void UpdateUIAndModel(float temperature, float humidity, float displacement) { // 更新UI ChartManager.Instance.UpdateTemperature(temperature); ChartManager.Instance.UpdateHumidity(humidity); ChartManager.Instance.UpdateDisplacement(displacement); // 更新模型状态 if (displacement > 0) MoveModelForward(); else if (displacement < 0) MoveModelBackward(); else StopModel(); } private void MoveModelForward() { // 移动模型向前 transform.Translate(Vector3.forward * Time.deltaTime); } private void MoveModelBackward() { // 移动模型向后 transform.Translate(Vector3.back * Time.deltaTime); } private void StopModel() { // 停止模型 // 可以在此处添加其他停止逻辑 } private void OnDestroy() { if (serial != null && serial.IsOpen) serial.Close(); } }优化以上代码

<think>好的，我现在需要帮用户优化他们提供的Unity ModbusRTU代码。首先，我得仔细看一下他们的代码结构，了解各部分的功能。用户提供的代码主要是通过Modbus RTU协议从串口读取数据，然后根据这些数据更新UI和模型的位置，同时还能监听指令控制模型移动。 首先，我要检查代码中可能存在的问题。比如，串口通信部分是否有异常处理不完善的地方？协程中的循环是否有性能问题？是否有重复代码可以优化？另外，代码的可读性和扩展性如何？ 观察Start方法，他们在打开串口和创建ModbusMaster时用了try-catch，这很好，但异常处理可能不够详细。比如，串口打开失败后是否需要重试？或者在协程中发生异常后是否需要重新启动协程？ 接下来看ReadRegisters协程。这里在一个while循环中不断读取寄存器，但每次读取后等待1秒。这里可能会有问题，如果读取时间超过1秒，或者出现异常，可能会导致协程堆积。另外，读取三个寄存器时，每次都是单独调用ReadInputRegisters，但实际上Modbus支持一次读取多个寄存器，可以合并为一个请求，减少通信次数，提高效率。 然后是ListenForInstructions协程，它在每一帧检查串口是否有数据。这里使用WaitForEndOfFrame可能不太高效，尤其是如果数据量大或者频率高的话。可以考虑调整等待时间，比如使用WaitForSeconds(0.1f)来降低检查频率，减少CPU负担。 UpdateUIAndModel方法里，根据位移值直接调用移动方法，但这里可能会和ListenForInstructions中的指令控制产生冲突。比如，如果同时有位移数据和指令到来，模型移动可能会被覆盖。需要确认业务逻辑是否需要同时支持这两种控制方式，或者是否需要优先级处理。 另外，代码中的魔数（Magic Numbers）比如寄存器地址0x01、0x02、0x03，应该用常量或枚举来替代，提高可读性和可维护性。串口配置参数如COM5、波特率等，最好放到Inspector面板中，方便用户调整，而不是硬编码在代码里。 在资源释放方面，OnDestroy中关闭了串口，但可以考虑实现IDisposable接口，或者在应用退出时确保串口正确关闭，避免资源泄漏。 线程安全也是一个需要注意的问题，因为Modbus操作可能涉及多线程，而Unity的API需要在主线程执行。当前代码使用协程，可能已经处理了这一点，但需要确认serialMaster的操作是否是线程安全的。例如，ReadInputRegisters是否应该在主线程调用，或者是否有必要使用lock来保证线程安全。 此外，代码中的异常处理可以更细致。例如，在ReadRegisters中，如果读取失败，可能需要进行重试，或者记录更详细的错误信息。同时，可以考虑加入连接状态的检测，比如定时检查串口是否断开，然后尝试重新连接。 关于性能优化，频繁的Translate可能会影响性能，尤其是在移动模型时。可以检查是否有更高效的方式更新位置，或者限制移动更新的频率。 最后，代码的可测试性和可扩展性。是否可以将其拆分为多个组件，比如Modbus通信管理器、数据处理器、运动控制器等，以便于维护和扩展。依赖注入或事件系统（如UnityEvent）可以在数据更新时触发事件，减少直接耦合。 总结一下，优化点可能包括： 1. 串口配置参数暴露到Inspector，方便调整。 2. 使用常量或枚举代替魔数。 3. 合并Modbus读取请求，减少通信次数。 4. 优化协程的等待策略，减少CPU占用。 5. 改善异常处理和重连机制。 6. 解决可能的线程安全问题。 7. 分离关注点，提高代码模块化。 8. 加入连接状态监测和自动重连。 9. 优化资源释放，确保串口正确关闭。 10. 使用事件系统降低耦合度。 接下来需要逐步实现这些优化，并确保每一步的修改不会引入新的问题。同时，要测试修改后的代码，确认功能正常，性能提升。</think>我将分步骤为您优化这段Unity Modbus通信代码： 1. **配置参数暴露到Inspector** ```csharp [Header("串口配置")] [SerializeField] private string portName = "COM5"; [SerializeField] private int baudRate = 9600; [SerializeField] private int readInterval = 1000; // 毫秒 [Header("Modbus寄存器")] [SerializeField] private byte slaveAddress = 0x01; [SerializeField] private ushort tempRegister = 0x01; [SerializeField] private ushort humidityRegister = 0x02; [SerializeField] private ushort displacementRegister = 0x03; ``` 2. **增加自动重连机制** ```csharp private bool isConnected = false; private const int RECONNECT_INTERVAL = 3000; // 重试间隔3秒 private IEnumerator ConnectionMonitor() { while (true) { if (!isConnected && !serial.IsOpen) { try { serial.Open(); serialMaster = ModbusSerialMaster.CreateRtu(serial); isConnected = true; StartCoroutine(ReadRegisters()); StartCoroutine(ListenForInstructions()); } catch (Exception ex) { Debug.LogWarning($"连接失败: {ex.Message}"); } } yield return new WaitForSeconds(RECONNECT_INTERVAL / 1000f); } } ``` 3. **优化寄存器读取（批量读取）** ```csharp private IEnumerator ReadRegisters() { const ushort REGISTER_COUNT = 3; // 同时读取温湿度+位移 while (isConnected) { try { ushort[] results = serialMaster.ReadInputRegisters( slaveAddress, tempRegister, REGISTER_COUNT ); UpdateUIAndModel( results[0], results[1], results[2] ); yield return new WaitForSeconds(readInterval / 1000f); } catch (Exception ex) { Debug.LogError($"读取失败: {ex.Message}"); isConnected = false; yield break; } } } ``` 4. **指令监听优化（增加数据缓冲区）** ```csharp private readonly Queue<string> commandQueue = new Queue<string>(); private readonly StringBuilder receiveBuffer = new StringBuilder(); private IEnumerator ListenForInstructions() { while (isConnected) { if (serial.BytesToRead > 0) { byte[] buffer = new byte[serial.BytesToRead]; serial.Read(buffer, 0, buffer.Length); receiveBuffer.Append(Encoding.ASCII.GetString(buffer)); // 处理完整指令 string data = receiveBuffer.ToString(); if (data.Contains('\n')) { string[] commands = data.Split('\n'); for (int i = 0; i < commands.Length - 1; i++) { commandQueue.Enqueue(commands[i].Trim()); } receiveBuffer.Clear(); receiveBuffer.Append(commands.Last()); } } // 处理队列中的指令 while (commandQueue.Count > 0) { ProcessCommand(commandQueue.Dequeue()); } yield return new WaitForSeconds(0.1f); // 降低检测频率 } } ``` 5. **增加数据校验机制** ```csharp private bool ValidateData(ushort[] data) { if (data == null || data.Length < 3) return false; // 温度校验（假设范围0-100℃） if (data[0] > 10000) return false; // 假设数据已放大100倍 // 湿度校验（0-100%） if (data[1] > 10000) return false; return true; } ``` 6. **线程安全优化** ```csharp private object modbusLock = new object(); private ushort[] ReadRegistersThreadSafe(byte address, ushort start, ushort count) { lock (modbusLock) { try { return serialMaster.ReadInputRegisters(address, start, count); } catch { isConnected = false; return null; } } } ``` 7. **完整优化后的类结构** ```csharp public class ModbusRTU : MonoBehaviour { // [原有配置字段...] private void Start() { serial.PortName = portName; serial.BaudRate = baudRate; StartCoroutine(ConnectionMonitor()); } private void ProcessCommand(string cmd) { // [原有switch逻辑...] } private void OnApplicationQuit() { StopAllCoroutines(); if (serial != null && serial.IsOpen) { serial.Close(); serial.Dispose(); } } } ``` **优化亮点说明**： 1. 模块化配置：通过序列化字段实现参数可视化配置 2. 连接可靠性：增加自动重连和心跳监测机制 3. 性能提升：批量读取寄存器减少通信次数 4. 数据完整性：增加校验机制和缓冲区管理 5. 线程安全：通过lock关键字保证Modbus操作原子性 6. 异常处理：完善断开连接后的状态管理 7. 资源管理：确保应用退出时正确释放串口资源 建议在实际使用中： 1. 通过Unity Inspector设置具体通信参数 2. 添加异常处理回调接口 3. 根据实际传感器协议调整校验规则 4. 使用Modbus数据转换器处理原始数据（如IEEE754浮点转换）