COM 端口延迟的用处答案

【问题标题】：Usefulness of COM port latencyCOM 端口延迟的用处
【发布时间】：2021-01-28 16:13:22
【问题描述】：

正如您在本教程中所见，COM 端口的默认延迟计时器为 16 毫秒。
COM Port Latency

但在大多数情况下，我们想要最小的延迟。

在互联网上，我们看到很多解释为什么这个值应该尽可能小，但永远不要选择大的值。

那么为什么默认值是 16ms 而可能是 1ms 呢？

【问题讨论】：

【解决方案1】：

以更大的块传输数据更节省 CPU。如果您有 1 毫秒的延迟，您的串行端口可能会导致每秒通过操作系统进行多达 1000 次传输（中断、下层处理程序、上下文切换、用户回调等）。如果延迟为 16 毫秒，您只需 60 次传输即可处理相同数量的数据，每次传输处理一个更大的块。

在现代多核系统上减少中断计数的用处远不如在单核系统上有用，在单核系统上，所有时间都花在串行（或 USB）中断上意味着处理其他 I/O（例如磁盘传输）时会出现延迟。现在可以将工作分配给多个内核，尽管低效的处理仍然对例如电池寿命。

【讨论】：

【解决方案2】：

您正在查看的功能由供应商的硬件和设备驱动程序专门提供，大多数其他供应商不支持。

RS232C 端口和标准软件 API 没有等效功能。

最好向提供该功能的供应商询问更多信息，例如为什么提供该功能以及如何使用它。

【讨论】：

大多数供应商可能不会为用户提供配置接口，但对于任何包含 FIFO 的端口，以及通过 USB 等辅助总线连接的端口，都存在相同的延迟权衡。只有非常老的 8250 和 16450 没有 FIFO。 16550 的标准寄存器接口允许配置 FIFO 深度。
您所说的 FIFO 深度是否作为 16550 FIFO 缓冲存在于 Microsoft 的标准 UI 中？图 22-7 of 22.4 Installing and Configuring Serial Port Hardware 可能与问题中的 Latency Timer 不同。
是的，可以在那里配置。当涉及到 USB 总线时，延迟计时器大致等效，因为它具有相同的效果（仅在更大的数据块可用时中断处理器）。
我认为它们相似但不一样，但这是个人的看法。这取决于所需的效果。

【解决方案3】：

我一直在为我的串行 Wombat GPIO 扩展器项目编写 Visual C++ 代码。它通过 UART 连接并使用 8 字节数据包进行通信。每个事务需要发送 8 个字节并处理一个 8 个字节的响应。延迟在这里是最重要的，因为处理数据包的速度越快，测量或驱动 IO 的速度就越快。每个中断更多的数据没有帮助，因为它实际上是半双工的。我在 Windows 10 下使用 FTDI 适配器，使用插入时安装的默认驱动程序。对于串行接收，我将超时设置如下：

COMMTIMEOUTS timeouts = { 0 };
     timeouts.ReadIntervalTimeout = MAXDWORD;
     timeouts.ReadTotalTimeoutConstant = 0;
     timeouts.ReadTotalTimeoutMultiplier = 0;
     timeouts.WriteTotalTimeoutConstant = 10;
     timeouts.WriteTotalTimeoutMultiplier = 1;

这使得 RX 不等待任何字节进入，只返回可用的字节。然后我反复阅读，直到我有足够的字节来响应 8 字节的响应：

uint8_t buffer[2];
     bool result = ReadFile(hSerial, buffer, 1, &dwBytesRead, NULL);
     if (dwBytesRead > 0)
     {
         return(buffer[0]);
     }
     else
     {
         return(-1);
     }

默认情况下，我看到您在逻辑分析仪上看到的大约 16 毫秒延迟。但是，如果你进入 Windows 设备管理器，选择 FTDI Com 端口的属性，进入端口设置和高级，你会得到这个 gem： FTDI Screen Capture

将延迟计时器更改为 1 毫秒以最大限度地提高响应速度。在逻辑分析仪上看了下结果，果然和预想的一样。

【讨论】：