关于Stellaris系列UART的FIFO新认识!

clark   2010-2-3 10:41 楼主
【经典提问】
  有没有办法去掉UART的FIFO,或者怎样才能实现每收发一个字符就中断一次呢?Stellaris系列ARM的UART好像无法做到这一点,存在缺陷!

【精妙解答】
  误解了,根本就不是缺陷,这恰恰是优点!
  看来许多人还没有真正理解FIFO的作用和优点,仍然停留在每收发一个字符就要中断处理一次的老思路上。UART收发FIFO主要是为了解决收发中断过于频繁而导致的CPU效率不高的问题。
  FIFO的必要性。在进行UART通信时,中断方式比轮询方式要简便且效率高。但是,如果没有收发FIFO,则每传输一个数据(5~8位)都要中断处理一次,效率仍然不高。如果有了收发FIFO,则可以在连续收发若干个数据(可多至14个)后才产生一次中断,然后一起处理。这就大大提高了收发效率。
  接收超时问题。如果没有接收超时功能,则在对方已经发送完毕而接收FIFO未填满时并不会触发中断(FIFO满才会触发中断),结果造成最后接收的有效数据得不到处理的问题。有了接收超时功能后,如果接收FIFO未填满而对方发送已经停,则在不超过3个数据的接收时间内就会触发超时中断,因此数据会照常得到处理。
  总之,FIFO的设计是优秀而合理的,它已经帮你想到了收发过程中存在的任何问题,只要初始化配置UART后,就可以放心收发了,FIFO和中断例程会自动搞定一切!
  完全不必要担心FIFO大大减少了中断产生的次数而“可能”造成数据丢失的问题!
  发送时,只要发送FIFO不满,数据只管往里连续放,放完后就直接退出发送子程序。随后,FIFO真正发送完成后会自动产生中断,通知主程序说:我已经完成真正的发送。
  接收时,如果对方是连续不间断发送,则填满FIFO后会以中断的方式通知主程序说:现在有一批数据来了,请处理。
  如果对方是间断性发送,也不要紧,当间隔时间过长时(2~3个字符传输时间),也会产生中断,这次是超时中断,通知主程序说:对方可能已经发送完毕,但FIFO未满,也请处理。
  不知大家是否已经明白其中的自动机制?

【相关库函数】
1. UARTConfigSet()
  配置UART,例如:
    //  配置UART2:波特率9600,数据位8,停止位1,无校验
    UARTConfigSet(UART2_BASE, 9600, UART_CONFIG_WLEN_8 |
                                    UART_CONFIG_STOP_ONE |
                                    UART_CONFIG_PAR_NONE);
2. UARTFIFOLevelSet()
  设置UART收发FIFO的深度,可以设置的深度有2、4、8、12、14
3. UARTSpaceAvail()
  确认在发送FIFO里是否有可利用的空间。
4. UARTCharsAvail()
  确认在接收FIFO里是否存在字符。
5. UARTCharPutNonBlocking()
  该函数要与UARTSpaceAvail()配合使用,如果已确认发送FIFO里有可用空间,则将字符直接放入发送FIFO,不等待。
6. UARTCharGetNonBlocking()
  该函数要与UARTCharsAvail()配合使用,如果已确认接收FIFO里有字符,则直接从接收FIFO里读取字符,不等待。
7. UARTCharPut()
  将字符放到发送FIFO里,如果没有可用空间则一直等待。
8. UARTCharGet()
  从接收FIFO里读取字符,如果没有字符则一直等待。
9. UARTIntEnable()
  使能一个或多个UART中断,例如:
    //  同时使能接收中断(接收FIFO溢出)和接收超时中断
    UARTIntEnable(UART2_BASE, UART_INT_RX | UART_INT_RT);

(zlgmcu_wdx)
DIY是一种信仰~~

回复评论 (7)

回复 楼主 clark 的帖子

分析的很有道理啊
点赞  2011-7-8 10:37

分析得很好

 不只是某个特定系列,很多处理器的接收FIFO(FPGA就不必说了,全掌握在编程者自己手里)都有下列几种功能:
 1、不空就发中断请求(not empty);
 2、FIFO半满时发中断请求(half-full);
 3、FIFO几乎满时发中断请求(almost full);
 4、自己定义FIFO收了多少个数据才发中断请求。

 类似的发送则有“FIFO未满”、“FIFO半空”、“FIFO几乎空”等几种中断请求,还有一种是不但发送FIFO空,而且要把移位寄存器全部发完才发生的中断请求,在需要双向切换时非常有用。
点赞  2011-7-8 11:01
分析得很到位
点赞  2011-7-18 20:03
关键是有接收超时终端,如果这个超时能控制就好了,因为很多应有都有超时要求的
点赞  2011-10-10 10:14
当你同时要管理8个串口的时候,你就会深刻的体会到fifo是个多好用的东东啊。
点赞  2011-10-10 10:56
赞!有体会了~~
点赞  2011-10-17 12:24

回复 楼主 clark 的帖子

为什么 我开接收中断和接收超时中断后 只发送了一个字节数据(只发了一次,由pc机发给M3) 但是中断处理程序却循环往复的被触发呢,貌似是死循环
点赞  2011-10-17 21:21
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