为什么在UART RX FIFO中提供FIFO四分之一，半满，四分之三中断？他们的用例是什么？

Question

我正在实现一个协议解码器，该解码器通过微控制器的UART接收字节。 ISR从UART外设获取字节并将其放入环形缓冲区。主循环从环形缓冲区读取并运行状态机对其进行解码。

UART内部具有一个32字节的接收FIFO，并在该FIFO为四分之一满，一半满，四分之三满和完全满时提供中断。如何确定这些中断中的哪一个应触发我的ISR？需要进行哪些权衡？

注意-该协议涉及32字节（固定长度）的数据包，每10毫秒发送一次。

Answer 1

这取决于很多事情，最重要的是所支持的最大波特率，还取决于您的应用程序需要多少时间来执行其他任务。

传统环形缓冲区基于逐字节中断工作。但是减少中断数量当然总是很不错的。您多久触发一次可能并不重要。

实现双缓冲区方案更为重要。当然，您应该不开始直接从单个环形缓冲区运行状态机解码。那将变成一场比赛条件的噩梦。

您的主程序应发出信号/禁用UART中断，然后复制整个缓冲区，然后允许中断。理想情况下，缓冲区复制是通过更改指针而不是硬拷贝来完成的。需要对执行此操作的代码进行基准测试，以使其执行速度超过1 / baudrate * 10秒。其中10是：假设UART为8-N-1，则1个开始，8个数据，1个停止。

如果可用，请通过软件环形缓冲区使用DMA。

Answer 2

给出一个基于数据包的协议和一个UART，当接收到一个以上的字节时中断，请考虑如果接收到数据包的最后一个字节但该最后字节不足以填充FIFO超过阈值，应该怎么办并触发一个中断在接收到一些后续数据包并且FIFO最终填满之前，您的应用程序是否只是不会接收该不完整的数据包？如果另一端正在等待响应并且从不发送另一个数据包怎么办？还是您的应用程序应该轮询UART以检查UART FIFO中是否剩余字节？同时使用中断和轮询接收的字节似乎太复杂了。

使用已实现的基于数据包的协议，UART驱动程序不依赖UART FIFO，而是将UART配置为在单个字节可用时中断。这样，驱动程序将获得每个字节的通知，并且包的最后一个字节不会留在UART的FIFO中。

UART的FIFO可以方便地用于流协议（例如音频或视频数据）。当驱动程序正在接收数据流时，将始终有传入数据来保持填充FIFO。驱动程序可以依靠UART的FIFO来缓冲一些数据。通过在每个中断中处理多个字节并降低中断率，可以提高驱动程序的效率。

由于您的数据包是固定长度的，因此您可以考虑使用UART FIFO。但是请考虑一下，如果由于噪声或其他原因丢失单个字节，驱动程序将如何恢复。我认为，无论数据包是否为固定长度，最好不要依赖FIFO来实现基于数据包的协议。