Espruino项目中Bangle.getPressure()方法间歇性失效问题分析与修复

问题背景

在Espruino项目的Bangle.js智能手表固件中，开发者发现Bangle.getPressure()方法存在间歇性返回undefined或抛出异常的问题。这个问题在固件版本2v19和2v20中都存在，表现为压力传感器读数不稳定，有时会返回无效数据或导致未处理的Promise拒绝错误。

问题根源分析

经过深入调查，发现问题主要源于以下两个方面的冲突：

1. 双重读取机制冲突：系统存在两个独立的压力数据读取路径：

   • 周期性执行的peripheralPollHandler()中的自动读取
   • Bangle.getPressure()方法中的主动读取

2. I2C总线竞争：当两个读取路径几乎同时执行时，会导致对压力传感器的I2C通信冲突，因为两个路径都会尝试向传感器写入命令并读取数据。

技术细节

压力传感器的实现中存在以下关键组件：

1. 轮询处理程序：系统通过peripheralPollHandler()定期检查传感器状态并读取数据
2. Promise机制：Bangle.getPressure()使用Promise异步返回结果
3. 电源管理：传感器在需要时被动态开启，读取完成后关闭

问题的核心在于当Bangle.getPressure()被调用时，它会开启传感器并尝试直接读取数据，而此时peripheralPollHandler()可能也在尝试读取数据，导致I2C总线冲突。

解决方案

经过多次测试和讨论，最终采用了以下改进方案：

1. 统一读取路径：修改代码使Bangle.getPressure()不再直接读取传感器，而是等待peripheralPollHandler()提供有效数据
2. 状态标志保护：引入promisePressure标志，防止在Promise处理期间peripheralPollHandler()进行不必要的读取
3. 数据有效性检查：确保只有当传感器稳定工作并返回有效数据时才解析Promise

改进后的代码结构更加清晰，消除了潜在的竞争条件，同时保持了原有的功能特性。

修复效果

测试结果表明：

1. 在原始固件中，每100次调用约有3次失败
2. 修复后的版本实现了零失败率
3. 压力传感器的响应性和稳定性都得到了提升

技术启示

这个案例为我们提供了几个重要的嵌入式系统开发经验：

1. 资源竞争处理：在嵌入式系统中，对硬件资源的并发访问需要特别小心
2. 电源管理协调：动态开启/关闭外设时需要考虑初始化时间和状态同步
3. 事件驱动架构：合理利用系统事件机制可以减少不必要的主动查询

该修复不仅解决了具体问题，还提高了整个压力传感器子系统的健壮性，为Espruino项目的稳定性做出了贡献。