使用带有 c sdk 的树莓派 pico uart 的奇怪之处

Question

我非常不安。

我正在制作一台远程控制机器，使用 pi pico 驱动电机并读取一些传感器，并使用 raspberry pi 4 通过串行向 pi pico 发送命令并托管 Web 界面。

以下代码似乎可以工作...但是...如果我使用 uart_is_writable 编码删除 if 及其内容，它将不起作用。有人知道为什么吗？

#include <stdlib.h>
#include <string.h>

#include "pico/stdlib.h"
#include "hardware/uart.h"
#include "hardware/irq.h"

//DEFINES
#define UART_ID uart0
#define BAUD_RATE 19200
#define DATA_BITS 8
#define STOP_BITS 1
#define PARITY    UART_PARITY_NONE
#define UART_TX_PIN 0
#define UART_RX_PIN 1
#define LED_PIN PICO_DEFAULT_LED_PIN

static int chars_rxed = 0;

volatile char uCommand[32] = {0, 0};

void on_uart_rx(void) {
   char tmp_string[] = {0, 0};
   new_command = true;
   while (uart_is_readable(UART_ID)) {
       uint8_t ch = uart_getc(UART_ID);
       tmp_string[0] = ch;
       strcat(uCommand, tmp_string);
       if(uart_is_writable(UART_ID)){
         uart_putc(UART_ID, '-');
         uart_puts(UART_ID, uCommand);
         uart_putc(UART_ID, '-');
       }
       chars_rxed++;
   }
}

int main(){

 uart_init(UART_ID, BAUD_RATE);

 gpio_set_function(UART_TX_PIN, GPIO_FUNC_UART);
 gpio_set_function(UART_RX_PIN, GPIO_FUNC_UART);

 uart_set_hw_flow(UART_ID, false, false);

 uart_set_format(UART_ID, DATA_BITS, STOP_BITS, PARITY);

 uart_set_fifo_enabled(UART_ID, false);

 int UART_IRQ = UART_ID == uart0 ? UART0_IRQ : UART1_IRQ;

 irq_set_exclusive_handler(UART_IRQ, on_uart_rx);
 irq_set_enabled(UART_IRQ, true);

 uart_set_irq_enables(UART_ID, true, false);

 uart_puts(UART_ID, "\nOK\n");

   while (1){
       tight_loop_contents();
       if(uCommand[0] != 0){
         uart_putc(UART_ID, '/');
         uart_puts(UART_ID, uCommand);
         memset(uCommand, 0, sizeof(uCommand));
       }
     }

}

Answer 1

您链接到的示例代码用于简单的 tty/echo 实现。

您需要针对您的用例对其进行调整。

因为 Tx 中断被禁用，所以发送到发送器的所有输出都必须轮询 I/O。此外，uart 中的 FIFO 已禁用，因此仅使用单个字符 I/O。

因此，uart_is_writable 来检查一个字符是否可以被传输。

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链接代码...

在 Rx ISR 中回显接收到的字符。所以，它需要调用上面的函数。请注意，如果 Tx 未 准备好（即已满），则字符未回显并丢弃。

我不知道uart_putc和uart_puts是否以这种方式检查准备传输。

所以，我假设他们这样做不。 这意味着，如果您调用 uart_putc/uart_puts 并且 Tx 已满，则 uart 中的当前/待处理字符可能会被丢弃/损坏。

因此，应该调用uart_is_writable 来发送任何/每个字符。

或者...uart_putc/uart_puts做检查并将阻塞直到uart Tx fifo中有空间可用。对于您的用例，这种阻塞是不可取的。

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你想要什么...

旁注：我已经在 RPi 上进行了类似的 [产品/商业级] 编程，用于通过 uart 进行电机控制，所以其中一些来自我自己的经验。

对于您的用例，您确实不想要回显接收到的字符。您想将其附加到接收缓冲区。

要实现这一点，您可能需要使用环形队列：一个用于接收的字符，一个用于传输的字符。

我假设您已经[或将]设计了某种简单的数据包协议来发送/接收命令。 Rpi 发送的命令是（例如）：

1. 设置电机速度
2. 获取当前传感器数据

对方应响应这些命令并执行所需的操作或返回所需的数据。

两个处理器可能需要具有相似的服务循环和 ISR。

Rx ISR 仅检查 Rx 环队列中的可用空间。如果空间可用，它会从 uart 获取一个字符并将其排入队列。如果 uart 中没有可用的 Rx char，则 ISR 可能会退出。

基础级代码服务循环应该：

1. 检查 uart Tx 是否可以接受另一个字符（通过 uart_is_writable），如果可以，它可以从 Tx 环队列中取出一个字符 [如果可用] 并发送它（通过 uart_putc）。它可以在此循环以保持 uart 发送器忙碌。

2. 检查是否接收到足够的字符以形成来自另一端的数据包/消息。如果有这样的数据包，它可以为其中包含的“请求”提供服务[使字符出队以在 Rx 环队列中腾出更多空间]。

3. 如果基础层需要发送一条消息，它应该enqueue它到Tx ring队列。它将在上一步中 [最终] 发送。

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一些额外的想法......

链接代码仅启用 Rx 中断并以轮询模式运行 Tx。这可能就足够了。但是，为了获得最大吞吐量和最低延迟，您可能还需要驱动 Tx 中断。

您可能还希望在 uart 中启用 FIFO，以便您可以排队多个字符。这可以减少对 ISR 的调用次数并提供更好的吞吐量/延迟，因为服务循环不必如此频繁地轮询。