通过去抖动机制或延迟确认，解决交流接触器时间差导致的状态波动问题

从你的描述和代码来看，需求如下：

1. Read 方法持续读取硬件状态：

   • Read 方法通过循环不断读取 AUXRealTimeState1.TestPowerStatus，并在状态为 true 时设置 GlobalCache.TestPowerReadStatus = true。

   • 每次循环有 100ms 的延迟（Thread.Sleep(100)），表示这是一个轮询机制，用于监控硬件状态。

2. PSRead 依赖状态：

   • 只有当 GlobalCache.TestPowerReadStatus 为 true 时，才允许调用 MingShengInterop.LabVIEWExports.PSRead。

3. 设置 false 立即停止：

   • 一旦 AUXRealTimeState1.TestPowerStatus 被设置为 false，需要立即将 GlobalCache.TestPowerReadStatus 设置为 false，从而停止 PSRead 调用。

4. 交流接触器时间差：

   • 由于交流接触器闭合存在时间差，硬件状态可能会有短暂波动（例如短暂为 true），需要确保逻辑稳定，避免误读。

问题：

• 当前代码中，AUXSET 和 Read 方法都只在 TestPowerStatus 为 true 时设置 GlobalCache.TestPowerReadStatus = true，但没有处理 TestPowerStatus 为 false 的情况。这导致一旦 TestPowerReadStatus 被置为 true，即使硬件状态变为 false，也无法及时停止 PSRead。

• Read 方法的轮询可能导致性能问题，尤其是在高频调用或多线程环境中。

• 交流接触器的时间差可能导致状态短暂波动，需要更稳定的状态管理机制。

优化目标

1. 状态同步：

   • 确保 GlobalCache.TestPowerReadStatus 实时反映 AUXRealTimeState1.TestPowerStatus 的状态，true 时允许 PSRead，false 时立即停止。

2. 处理时间差：

   • 通过去抖动机制或延迟确认，解决交流接触器时间差导致的状态波动问题。

3. 性能优化：

   • 优化 Read 方法的轮询机制，减少不必要的资源消耗。

4. 线程安全：

   • 如果代码运行在多线程环境中，确保状态访问和修改是线程安全的。

5. 可维护性：

   • 代码逻辑清晰，添加日志便于调试。

优化后的代码

以下是优化后的代码，解决了状态同步、时间差和性能问题：

csharp

// 全局变量，用于去抖动
private bool _lastTestPowerStatus = false;
private int _falseCount = 0;
private const int FalseThreshold = 3; // 连续检测到 false 的次数阈值，防止短暂波动

public void AUXSET()
{
    lock (_lock) // 线程安全
    {
        var TestPowerStatus = AUXRealTimeState1.TestPowerStatus;
        UpdatePowerReadStatus(TestPowerStatus);
    }
}

public void Read()
{
    while (!m_Dis)
    {
        lock (_lock) // 线程安全
        {
            var TestPowerStatus = AUXRealTimeState1.TestPowerStatus;
            UpdatePowerReadStatus(TestPowerStatus);
        }
        Thread.Sleep(100); // 保留原有 100ms 轮询间隔
    }
}

// 提取状态更新逻辑，统一管理
private readonly object _lock = new object();
private void UpdatePowerReadStatus(bool TestPowerStatus)
{
    if (TestPowerStatus)
    {
        _lastTestPowerStatus = true;
        _falseCount = 0; // 重置计数器
        GlobalCache.TestPowerReadStatus = true;
    }
    else
    {
        if (_lastTestPowerStatus)
        {
            _falseCount++;
            if (_falseCount >= FalseThreshold)
            {
                GlobalCache.TestPowerReadStatus = false; // 连续多次 false 才停止
                _lastTestPowerStatus = false;
            }
        }
        else
        {
            GlobalCache.TestPowerReadStatus = false; // 已经为 false，直接保持
        }
    }
    // 日志记录状态变化
    Console.WriteLine($"UpdatePowerReadStatus: TestPowerStatus={TestPowerStatus}, TestPowerReadStatus={GlobalCache.TestPowerReadStatus}, FalseCount={_falseCount}");
}

// PSRead 调用逻辑
if (GlobalCache.TestPowerReadStatus)
{
    lock (_lock) // 线程安全
    {
        MingShengInterop.LabVIEWExports.PSRead(HWSelect,
                                               out pSRealV,
                                               out pSRealI,
                                               out PSStatus,
                                               out Error,
                                               out dutRealV);
        Console.WriteLine("PSRead executed");
    }
}
else
{
    Console.WriteLine("PSRead skipped due to TestPowerReadStatus=false");
}

优化点说明

1. 状态同步：

   • 在 AUXSET 和 Read 方法中，通过统一的 UpdatePowerReadStatus 方法管理 GlobalCache.TestPowerReadStatus。

   • 当 TestPowerStatus 为 true 时，立即设置 GlobalCache.TestPowerReadStatus = true，允许 PSRead。

   • 当 TestPowerStatus 为 false 时，结合去抖动机制（见下文），确保状态稳定后才停止 PSRead。

2. 去抖动机制：

   • 使用 _falseCount 和 FalseThreshold（默认设为 3 次，约 300ms）来处理交流接触器的时间差。

   • 只有连续多次（例如 3 次，每次 100ms）检测到 TestPowerStatus = false，才将 GlobalCache.TestPowerReadStatus 设置为 false，避免短暂波动导致误停止。

   • 如果状态已经稳定为 false（_lastTestPowerStatus = false），直接保持 TestPowerReadStatus = false。

3. 线程安全：

   • 使用 lock (_lock) 保护 GlobalCache.TestPowerReadStatus 的读写操作，确保多线程环境下状态一致。

   • PSRead 调用也加锁，防止并发访问问题。

4. 性能优化：

   • 保留了原有的 Thread.Sleep(100)，以保持 100ms 的轮询间隔，符合硬件读取需求。

   • 通过提取 UpdatePowerReadStatus 方法，减少重复代码，提升可维护性。

   • 日志记录帮助快速定位状态问题，减少调试成本。

5. 时间差处理：

   • 去抖动机制（FalseThreshold）确保交流接触器闭合时间差不会导致 TestPowerReadStatus 频繁切换。

   • 可根据实际时间差调整 FalseThreshold（例如，若时间差为 200ms，可设为 2 或 3）。

进一步优化建议

1. 调整去抖动阈值：

   • 如果已知交流接触器的闭合时间差（例如 200ms），可以调整 FalseThreshold 为 200 / 100 = 2，以更精确匹配硬件特性。

   • 示例：将 FalseThreshold 设为 2，表示连续 2 次（200ms）检测到 false 才停止。

2. 异步轮询：

   • 如果 Read 方法的阻塞式轮询影响性能，可以改用异步方式，释放线程资源。

   • 示例：

     csharp

     public async Task Read()
     {
         while (!m_Dis)
         {
             lock (_lock)
             {
                 var TestPowerStatus = AUXRealTimeState1.TestPowerStatus;
                 UpdatePowerReadStatus(TestPowerStatus);
             }
             await Task.Delay(100); // 异步延迟
         }
     }

   • 注意：调用方需支持异步（await Read()）。

3. 事件驱动替代轮询：

   • 如果硬件支持状态变更通知（例如事件或回调），可以替换 Read 方法的轮询机制，改为事件驱动，减少 CPU 占用。

   • 示例（假设硬件提供 TestPowerStatusChanged 事件）：

     csharp

     public void Initialize()
     {
         AUXRealTimeState1.TestPowerStatusChanged += (sender, newStatus) =>
         {
             lock (_lock)
             {
                 UpdatePowerReadStatus(newStatus);
             }
         };
     }

4. 状态机：

   • 如果系统复杂，考虑使用状态机明确管理硬件状态（如“开启”、“关闭”、“过渡”），提高代码可维护性。

5. 性能监控：

   • 增加性能计数器，记录 PSRead 调用频率和状态切换次数，优化轮询间隔或去抖动阈值。

总结

优化后的代码通过统一的 UpdatePowerReadStatus 方法管理状态，结合去抖动机制处理交流接触器的时间差，确保 TestPowerStatus 为 true 时允许 PSRead，而一旦稳定为 false 就立即停止。线程安全机制和日志记录提升了可靠性和可调试性。如果能提供具体的时间差时长或硬件特性，我可以进一步调整 FalseThreshold 或提出更精确的方案！