Arduino 锁定

Question

下面程序的目的是定期在串行上输出一个数据帧。该周期由一个定时中断定义，每秒一次。

代码在 Arduino IDE 版本 0022 上工作，但在 1.0 上我无法让它工作。当使用定时器例程并且maxFrameLength 设置为0x40 或更高时，控制器锁定。使用 0x39 或更低时，程序继续运行（由闪烁的 LED 指示）。

这里出了什么问题，为什么？它是一个错误吗？我做错了吗？

我将http://code.google.com/p/arduino-timerone/downloads/detail?name=TimerOne-v9.zip 用于 Mega1280 上的计时器例程。

#include "TimerOne.h"

#define LED 13
#define maxFrameLength 0x40

boolean stateLED = true;
byte frame[ maxFrameLength ];

void sendFrame() {
  digitalWrite( LED , stateLED );
  stateLED = !stateLED;
  Serial.write( frame, maxFrameLength ); // ptr + bytes to send
}

void setup() {
  pinMode( LED , OUTPUT );
  Timer1.initialize( 1000000 );  // initialize timer1 with 1 second period
  Timer1.attachInterrupt( sendFrame );
  Serial.begin( 9600 );
};

void loop() {
};

Answer 1

有许多问题可能会或可能不会导致问题，但无论如何都应该解决。这些 cmets 本质上是通用的；我不熟悉 Arduino 或其库。

在中断处理程序 (ISR) 中发出 Serial.write() 调用几乎可以肯定是不合适的。如果串行对象是中断驱动的，它将有一个关联的缓冲区。如果该缓冲区不够大，无法接收所有数据，则函数可能会阻塞，这是中断处理程序中的no no。此外，如果定时器中断的优先级高于串行中断，则Serial.write() 阻塞时会导致死锁。 0x40（64 字节）似乎是串行输出的可能缓冲区大小，因此这可能是主要原因。如果您可以增加可能使其工作的缓冲区大小，但在 ISR 中执行潜在的阻塞操作仍然是一个坏主意。

即使轮询串行输出而不是中断驱动，您的中断处理程序也会花费相当长的时间，这也是一个坏主意，但在这种情况下可能不是问题，而是在 9600,n,8,1 ，64 个字符需要 67 毫秒才能清除发送寄存器。

stateLED 和 frame 是共享变量（在中断和主上下文之间），因此应声明为 volatile。

您的片段中没有显示frame 的更新方式和位置，但由于中断将异步发生，因此对frame 的任何更新都应该在 critical section 中 - 使用 at至少禁用 timer1 中断。

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更新

鉴于 A.H. 的回复，我下载了源代码并进行了查看。 Serial 是在 \arduino-1.0\hardware\arduino\cores\arduino\hardwareSerial.cpp/.h 中定义的 HardwareSerial 类的静态对象。传输缓冲区长度确实是 64 字节，如果缓冲区已满，HardwareSerial::write() 函数会执行“忙等待”。您将需要修改并重新构建源以扩展缓冲区或添加write() 的非阻塞版本。

然而，这肯定是锁定的原因 - 缓冲区永远不会清空，因为在 timer1 中断运行时无法处理发送中断。

Answer 2

The release notes for 1.0 告诉你：

• 串行传输现在是异步的 - 即调用 Serial.print() 等将数据添加到传输的输出缓冲区 在后台。此外， Serial.flush() 命令已重新调整用途 等待传出的数据被传输，而不是丢弃 收到传入数据。

因此，您的代码在 1.0 之前可以工作，因为 HardwareSerial::write(uint8_t)（这是所有输出的基础）没有缓冲区，并且仅在传输字节后才返回。

令我惊讶的是，the reference page for Serial 没有提到这种行为。