带硬件FIFO的串口驱动程序设计思路

串口具有硬件FIFO可以降低中断频率,对于需要高波特率数据传输,MCU本身速度比较慢,或有更高级优先级中断需要及时处理的场合就显得比较重要。通常,即便串口本身带硬件FIFO,在编写串口驱动程序时,仍然需要在上层在加一层软件FIFO(或RingBuffer),本文在串口中断的基础上介绍带硬件FIFO的串口驱动程序设计。

1.串口发送

串口发送有上层应用主动发起,设计起来相对简单。

中断开启:开启硬件FIFO空中断或发送完成(TXC)中断(初始化时关闭,在发送函数中打开)。

1)发送接口

函数原型:

uint32_t UART_SendBuf(uint8_t *pData, uint32_t nLength);

思路:

a)首次数据传输,将数据丢入软件FIFO中,从软件FIFO中取最大为硬件FIFO深度的的数据丢入硬件FIFO,置位数据传输标志,开启串口传输完成中断(TXC),返回。

b)正在数据传输中(ISR TXC已开启),将数据丢入软件FIFO中,返回。

2)发送ISR

a)从软件FIFO中取最大为硬件FIFO深度的数据丢入硬件FIFO,返回。

b)若从软件FIFO中取数据为空,关闭串口传输完成中断,返回。

2.串口接收

串口接受由外部数据传入,因此由ISR驱动。

中断开启:开启硬件FIFO Level中断,Timeout中断。

1)接收接口

函数原型:

uint32_t UART_RecvBuf(uint8_t *pData, uint32_t nLength);

思路:

软件FIFO不空,读取指定长度数据,返回。

2)接收ISR(硬件FIFO达到Level中断)

a)检查硬件Level中断标志位,读取硬件FIFO中所有数据,丢入软件FIFO中,返回。

b)检查硬件Timeout中断标志位,读取硬件FIFO中所有数据,丢入软件FIFO中,返回。这一步主要是考虑到接收数据未达到Level时的情况。

总结:本文介绍了带硬件FIFO的串口驱动程序设计思路,对于需要使用硬件FIFO的串口驱动程序可以参考。

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