Самый быстрый многопоточный метод анализа данных последовательного порта C#

Ваш parseBuffer будет крутиться с бешеной скоростью, даже если с момента последней попытки не было новых данных.

Вы можете смягчить это с помощью сигнализации.

private AutoResetEvent waitHandle = new AutoResetEvent(false);

Активировать сигнал в dataReceived

//data recieved event handler
private void dataReceived(object sender, System.IO.Ports.SerialDataReceivedEventArgs e)
{
    string tmp;

        tmp = sp.ReadExisting();

        //cut out any unnecessary characters
        tmp = tmp.Replace("\n", "");
        tmp = tmp.Replace(",", "\r");
        tmp = tmp.Replace(" ", "");

        lock (this)
        {
            //put all received data into the read buffer
            readBuffer += tmp;
            waitHandle.Set(); // <-- tell parseBuffer that new data is available
       }

}

дождитесь сигнала в parseBuffer

private void parseBuffer()
{
    while (true)
    {
        waitHandle.WaitOne(); // <-- waits until there is more data to parse
        //obtain lock, parse one message from buffer
        lock (this)
        {
            if (readBuffer.IndexOf("\r") > 0)
            {
                String t = readBuffer.Substring(0, readBuffer.IndexOf("\r") + 1);
                readBuffer = readBuffer.Replace(t, "");
                dataReady(this, new CustomEventArgs(t, null));
            }
        }
    }
}

Есть несколько вещей, которые вы можете сделать, чтобы значительно улучшить это.

1) Создайте синтаксический анализатор конечного автомата, который анализирует входящие данные по одному символу за раз. Когда он создаст полное «сообщение», добавьте его в структуру List<MyMessage>.

2) Используйте виртуализированный ListView или DataGridView для отображения List<MyMessage>.

В событии полученные данные считывают входящие данные как необработанные байты и сохраняют в очереди. Не обрабатывать данные в обработчике событий. Затем используйте что-то похожее на то, что сказал Альбин, для обработки данных другим методом. Важно, чтобы обработчик событий срабатывал как можно чаще и не делал больше, чем требуется.

В общем, я бы использовал блокирующую коллекцию между потоком чтения, который читает исключительно из сокета, и потоком синтаксического анализа.
С точки зрения производительности обратите внимание на использование разделения для синтаксического анализа - это намного быстрее, чем замена внутри строки. Вам следует рассмотреть возможность использования регулярного выражения и/или класса StringBuilder — вы должны использовать 1 выражение с альтернативами
Код регулярного выражения будет выглядеть следующим образом:

string pattern = " |\\n|\\r";
string replacement = " "; 
regex rgx = new Regex(pattern);
string result = rgx.Replace(input, replacement);