为什么当我增加UART波特率时，字节之间的延迟会增加？

Question

一些有趣的事情，我还没有完全理解。我的UART被初始化为9600波特。我通过逻辑分析器查看了行上的TX，并且我发送的字节延迟最小。它是每字节36秒，这是预期的。

现在，如果我用不同的波特率(比如115,200 )初始化UART，那么发送的每个字节之间的延迟会显著增加。它会跳转到每字节125 s。

这造成了一个问题，因为我必须提高波特率在某个时候，但有一个时间限制我的反应。

延迟不应该减少字节间的，因为它应该以相同的频率发送更多的比特吗？

此阻塞方法用于向UART写入。

static inline void uart2_putchar(uint8_t data)
{
    // Disable interrupts to get exclusive access to ring_buffer_out.
    cli();
    if (ring_buffer_is_empty(&ring_buffer_out2)) {
        // First data in buffer, enable data ready interrupt
        UCSR2B |=  (1 << UDRIE2);
    }
    // Put data in buffer
    ring_buffer_put(&ring_buffer_out2, data);

    // Re-enable interrupts
    sei();
}

是基于中断触发的。

ISR(USART2_UDRE_vect)
{
    // if there is data in the ring buffer, fetch it and send it
    if (!ring_buffer_is_empty(&ring_buffer_out2)) {
        UDR2 = ring_buffer_get(&ring_buffer_out2);
    }
    else {
        // no more data to send, turn off data ready interrupt
        UCSR2B &= ~(1 << UDRIE2);
    }
}

时序图如下：

~9600波特率--

​

~115,200波特率--

​

Answer 1

有三点需要检查：

• 你给缓冲器喂得够快吗？否则，差距的增加是由于您的数据提供代码，而不是由于处理器的内部行为。(用开关销找出答案)
• 由于速度的提高，您的代码是否有可能在每次传输数据时都关闭数据寄存器的空中断？您可以使用一个put_char (数组、长度)来同时填充多个字符，而不是使用一个put_string(数组、长度)来填充它(例如，当数据必须在缓冲区的末尾包装时，可以考虑将它分割成两个mwmcopy操作)。(再一次，使用切换针来找出答案)。
• 将代码减少到cli()和sei()中。开关用标志检查填充缓冲区，并将此部分排除在cli-sei部件之外。

祝好运!

Answer 2

只要您足够频繁地调用uart2_putchar()，循环缓冲区就永远不会是空的，并且所测量的间隙由中断响应时间决定。

然而，当您增加波德率时，您将更快地清空该缓冲区。直到一个临界点，中断处理程序将发现缓冲区为空，无法传输一个字节。您所测量的差距现在取决于您调用uart2_putchar()的速率。