STM32机器人高性能传感器数值校验方案性能对比咨询

第一种直接调用传感器类读取方法的方案运行效率远高于第二种反序列化JSON报文的方案，是适配STM32资源特性的最优选择。

两种方案的实际开销对比 #

• 第二种JSON反序列化方案的冗余开销极高，完全不适合STM32场景
  该方案需要先把原始传感器值序列化为JSON字符串，再通过第三方库把字符串解析回数值做校验，一正一反的格式转换会产生大量无意义的CPU消耗：JSON解析过程需要逐字符遍历字符串、拆分键值对、做字符串到数值的类型转换，10路以上传感器的报文解析耗时通常是微秒到毫秒级，还要额外占用堆/栈内存存储解析结果，第三方库本身也会挤占有限的Flash空间。同时解析过程如果遇到报文构造异常、内存不足的问题，还可能触发内存越界导致程序跑飞，连安全校验本身的可靠性都无法保证。
• 第一种直接读取传感器值的方案开销极低
  传感器自带的模拟量读取方法本身就是为获取原始数值设计的，没有额外格式转换成本，拿到数值后做区间校验仅需简单的大小比较，单路校验只需要数个CPU指令，核心逻辑就是一句if (sensor_val[i] < min_threshold[i] || sensor_val[i] > max_threshold[i])，10路传感器的总校验耗时基本在微秒级，对数百毫秒的运行周期来说几乎可以忽略。

可进一步优化性能的实现细节 #

你可以对现有逻辑做极小改动把性能拉到最高：每个周期先统一执行一次所有传感器的读取操作，把采集到的原始数值存入全局/静态的传感器缓存结构体，后续JSON遥测报文生成、安全区间校验两个逻辑都直接从这个缓存里读值即可。
这个优化既可以避免两个逻辑重复调用读取方法产生的重复采样开销（尤其是ADC类传感器采样本身有固定等待耗时），还能保证校验用的数值和遥测上报的数值完全一致，不会出现两个逻辑读取时间差导致的数值不匹配问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者ACCazacu