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PXA270上的RS232通信中的高延迟

linux

我在PXA270 RISC PC / 104上的RS232通信中遇到了很长的延迟(1.5ms-9.5ms)。我想尽量减少长时间的延迟,但是我是嵌入式设备和C
++的初学者,所以我认为我缺少一些东西。

提到的延迟是在PXA板通过RS232(115200波特)从外部设备接收到数据包之前,直到它向外部设备发送ACK自定义数据包为止。我用示波器在PXA板上测量了延迟,一个通道在Rx上,另一个在Tx上。

PXA板正在运行Arcom嵌入式Linux(AEL)。我知道,这不是一个实时操作系统,但我仍然认为,这4.5ms的平均延迟方式
太高
用于提取接收的数据包,验证它的CRC16,构建一个ACK包(带CRC)并将其发回的串行线。我还故意将CPU置于沉重的负载下(某些并行的gzip操作),但延迟时间根本没有增加。接收到的数据包的最大大小为30个字节。

一个C ++应用程序(另一个前同事写的)正在处理数据包的接收及其确认。一个线程正在发送,另一个线程正在接收数据包。

我以为PXA板上的RTC分辨率很差,AEL无法将时序与内部RTC分辨率对齐。但是RTC的频率为32.768
kHz。分辨率足够,仍然不解释高延迟。顺便说一句,我认为操作系统正在使用内部PXA时钟(也具有足够的分辨率)而不是RTC进行计时。

因此,问题必须出在C ++应用程序中或RS232接口的驱动程序/操作系统设置中。

根据POSIX操作系统串行编程指南,以下控制标志用于C
++应用程序中的RS232通信:

// Open RS232 on COM1
mPhysicalComPort = open(aPort, O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);
// Force read call to block if no data available
int f = fcntl(mPhysicalComPort, F_GETFL, 0);
f &= ~O_NONBLOCK;
fcntl(mPhysicalComPort, F_SETFL, f);
// Get the current options for the port...
tcgetattr(mPhysicalComPort, &options);
// ... and set them to the desired values
cfsetispeed(&options, baudRate);
cfsetospeed(&options, baudRate);
// no parity (8N1)
options.c_cflag &= ~PARENB;
options.c_cflag &= ~CSTOPB;
options.c_cflag &= ~CSIZE;
options.c_cflag |= CS8;
// disable hardware flow control
options.c_cflag &= ~CRTSCTS;
// raw input
options.c_lflag = 0;
// disable software flow control
options.c_iflag = 0;
// raw output
options.c_oflag = 0;
// Set byte times
options.c_cc[VMIN] = 1;
options.c_cc[VTIME] = 0;
// Set the new options for the port
tcsetattr(mPhysicalComPort, TCSAFLUSH, &options);
// Flush to put settings to work
tcflush(mPhysicalComPort, TCIOFLUSH);

我想我缺少了一些简单的东西。我认为,如果应用程序的进程以更高的优先级运行,则无法解决问题。必须有一些东西指示RS232驱动程序以更高的优先级处理请求,以最大程度地减少延迟。

有人有什么想法吗?预先非常感谢您的帮助。


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2020-06-02

共1个答案

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非常感谢您的评论。

我能够将延迟减少到〜0.4ms。AEL手册中引用了命令setserial(8)。宾果游戏,我在low_latency那里找到带有以下描述的标志:

以提高CPU利用率为代价,最大程度地减少串行设备的接收延迟。(通常,在将字符移交给行障碍之前,平均等待时间为5-10毫秒,以最大程度地减少开销。)默认情况下,此功能处于关闭状态,但是某些实时应用程序可能会发现此功能有用。

然后我执行setserial /dev/ttyS1 low_latency了,延迟减少到了〜0.4ms :-)

但是我想在C ++应用程序中实现此行为,而不用setserial全局设置此标志(默认情况下,并非所有发行版中都包含此命令)。

我添加了以下代码行,其效果与setserial中的low_latency标志相同:

#include <sys/ioctl.h> 
#include <linux/serial.h>
// Open RS232 on COM1
mPhysicalComPort = open(aPort, O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);
struct serial_struct serial;
ioctl(mPhysicalComPort, TIOCGSERIAL, &serial); 
serial.flags |= ASYNC_LOW_LATENCY; // (0x2000)
ioctl(mPhysicalComPort, TIOCSSERIAL, &serial);
2020-06-02