串口fifo模式学习笔记
作者：互联网
本文结合实际工作项目用到的串口外设来总结一下串口fifo模式的使用
背景：博主使用的是一款国产的32位MCU，基于厂商提供的串口demo例程做开发，在此过程中学习demo例程所写的中断收发机制
接下来我们看串口的驱动配置代码
1 UART_HandleTypeDef UART3_Handle;
2
3 void Uart_Init3(void)
4 {
5 UART3_Handle.Instance = UART3;
6 UART3_Handle.Init.BaudRate = UART_BAUD_RATE; //9600
7 UART3_Handle.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B; //8位数据位
8 UART3_Handle.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1; //1位停止位
9 UART3_Handle.Init.Parity = UART_PARITY_NONE; //无奇偶校验
10 UART3_Handle.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX; //正常收发模式
11 UART3_Handle.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE; //不使用流控制
12
13 HAL_UART_Init(&UART3_Handle);
14 }
这部分代码调用HAL的库函数初始化串口的基本工作参数，HAL_UART_Init()函数里面还调用了GPIO初始化的HAL库，这些很好理解，不详细介绍。
接下来详细看一下接收处理的HAL库函数
1 HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Receive_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *fu8_Data, uint32_t fu32_Size)
2 {
3 #if (USE_FULL_ASSERT == 1)
4 if (!IS_UART_ALL_INSTANCE(huart->Instance)) return HAL_ERROR;
5 #endif
6
7 if (huart->lu8_RxBusy == true)
8 {
9 return HAL_BUSY;
10 }
11
12 if (fu32_Size == 0 || fu8_Data == NULL)
13 {
14 return HAL_ERROR;
15 }
16
17 huart->lu32_RxSize = fu32_Size;
18 huart->lu32_RxCount = 0;
19 huart->lu8_RxData = fu8_Data;
20 huart->lu8_RxBusy = true;
21
22 /* Clear RXI Status */
23 huart->Instance->ICR = UART_ICR_RXI;
24 /* FIFO Enable */
25 SET_BIT(huart->Instance->LCRH, UART_LCRH_FEN);
26 /*FIFO Select*/
27 MODIFY_REG(huart->Instance->IFLS, UART_IFLS_RXIFLSEL, UART_RX_FIFO_1_2);
28 huart->lu32_fifo_level_minus1 = 8-1;
29 /* Enable the UART Errors interrupt */
30 SET_BIT(huart->Instance->IE,UART_IE_OEI|UART_IE_BEI|UART_IE_PEI|UART_IE_FEI);
31 /* Enable RX and RTI interrupt */
32 SET_BIT(huart->Instance->IE,UART_IE_RXI|UART_IE_RTI);
33
34 return HAL_OK;
35 }
函数调用举例：HAL_UART_Receive_IT(&UART3_Handle, SCIA_RX_TMP, sizeof(SCIA_RX_TMP));
作用：将串口DR寄存器的数据存储到SCIA_RX_TMP数组，大小一般定义为255
代码27 28行是关于fifo的配置，可选宏如下
1 #define UART_TX_FIFO_1_16 (0x00000005) /*!< Transfer 1 Data */ 2 #define UART_TX_FIFO_1_8 (0x00000000) /*!< Transfer 2 Data */ 3 #define UART_TX_FIFO_1_4 (0x00000001) /*!< Transfer 4 Data */ 4 #define UART_TX_FIFO_1_2 (0x00000002) /*!< Transfer 8 Data */ 5 #define UART_TX_FIFO_3_4 (0x00000003) /*!< Transfer 12 Data */ 6 #define UART_TX_FIFO_7_8 (0x00000004) /*!< Transfer 14 Data */ 7 8 #define UART_RX_FIFO_1_16 (0x00000028) /*!< Receive 1 Data */ 9 #define UART_RX_FIFO_1_8 (0x00000000) /*!< Receive 2 Data */ 10 #define UART_RX_FIFO_1_4 (0x00000008) /*!< Receive 4 Data */ 11 #define UART_RX_FIFO_1_2 (0x00000010) /*!< Receive 8 Data */ 12 #define UART_RX_FIFO_3_4 (0x00000018) /*!< Receive 12 Data */ 13 #define UART_RX_FIFO_7_8 (0x00000020) /*!< Receive 14 Data */
下面结合串口中断服务函数仿真现象来理解第28行的8-1是什么含义。下图仅截取了接收部分的代码段
1 /* RXI */
2 if ((huart->Instance->IE & UART_IE_RXI || huart->Instance->IE& UART_IE_RTI) && errorflags == 0)
3 {
4 if (huart->Instance->RIS & UART_RIS_RXI)
5 {
6 read_bytes_number = 0;
7 /* Clear RXI Status */
8 SET_BIT(huart->Instance->ICR, UART_ICR_RXI);
9
10 /* Receive end */
11 while(huart->lu32_RxCount <huart->lu32_RxSize )
12 {
13 if(!READ_BIT(huart->Instance->FR, UART_FR_RXFE))
14 {
15 /* Store Data in buffer */
16 huart->lu8_RxData[huart->lu32_RxCount++] = huart->Instance->DR;
17 read_bytes_number++;
18 SciaRxPC++;
19
20 }
21 else
22 {
23 break;
24 }
25 if (read_bytes_number == huart->lu32_fifo_level_minus1)
26 {
27 break;
28 }
29 }
30 if(huart->lu32_RxCount ==huart->lu32_RxSize )
31 {
32 huart->lu8_RxBusy = false;
33
34 /* Disable RX and RTI interrupt */
35 CLEAR_BIT(huart->Instance->IE, (UART_IE_RXI|UART_IE_RTI));
36
37 /* clear error interrupt */
38 CLEAR_BIT(huart->Instance->IE, UART_IE_OEI|UART_IE_BEI|UART_IE_PEI|UART_IE_FEI);
39
40 HAL_UART_RxCpltCallback(huart);
41 }
42 }
43 else if(huart->Instance->RIS & UART_RIS_RTI)
44 {
45 /*clear RTI Status */
46 SET_BIT(huart->Instance->ICR ,UART_ICR_RTI);
47
48 while(!READ_BIT(huart->Instance->FR, UART_FR_RXFE))
49 {
50 huart->lu8_RxData[huart->lu32_RxCount++] = huart->Instance->DR;
51 SciaRxPC++;
52 }
53
54 huart->lu8_RxBusy = false;
55
56 /* Disable RX and RTI interrupt */
57 CLEAR_BIT(huart->Instance->IE, (UART_IE_RXI|UART_IE_RTI));
58
59 /* clear error interrupt */
60 CLEAR_BIT(huart->Instance->IE, UART_IE_OEI|UART_IE_BEI|UART_IE_PEI|UART_IE_FEI);
61
62 HAL_UART_RxCpltCallback(huart);
63 }
64 }
接收服务函数通过判断IE寄存器的 UART_IE_RXI 或 UART_IE_RTI 标志进入到内部的 if 或 else if 语句，对DR寄存器的数据进行读取。
产看手册，UART_IE_RXI 是 接收中断标志，UART_IE_RTI 是 超时中断标志
此外还有一个很重要的 UART_FR_RXFE 标志 ，表示fifo的状态
在fifo模式下的工作机制：
1、发送的数据字节数如果小于等于lu32_fifo_level_minus1 (博主的配置是8-1)，那么将不产生UART_IE_RXI 接收中断，只产生UART_IE_RTI 超时中断，也就是只执行上面else if 里面的内容。产生超时中断后，通过判断UART_FR_RXFE 标志得知fifo非空，那么就连续读取DR寄存器的数据。整个过程只产生1次中断就获取了7个字节以内的数据。
仿真现象：
2、发送的数据如果大于lu32_fifo_level_minus1 且小于2倍的lu32_fifo_level_minus1 ，比如发送8个字节的数据。整个过程会产生2次中断，一次是fifo满了，等于7个的时候产生一次接收中断，搬走7个字节的数据。然后再产生一次超时中断，搬走剩余的1个字节数据。
仿真现象：
第一次进入中断：
第二次进入中断
通过以上仿真试验，可以得出如下结论：
1.使用fifo模式时，当数据量是n倍的lu32_fifo_level_minus1 值时，将产生n次中断；数据量大于n倍且小于n+1倍lu32_fifo_level_minus1 时，将产生n+1次中断
2.相比普通的串口中断，一个数据包就产生一次中断的方式，使用fifo模式可大大降低进入中断的频率，提高CPU的利用率，提高数据收发效率
以上就是关于串口fifo模式的使用，谢谢大家，此处应该有掌声！！！
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为了再次验证博主的猜想，修改了两条语句，配置成以下参数：
/*FIFO Select*/
MODIFY_REG(huart->Instance->IFLS, UART_IFLS_RXIFLSEL, UART_RX_FIFO_7_8);
huart->lu32_fifo_level_minus1 = 14-1;
标签：Instance,UART,笔记,huart,fifo,串口,IE,FIFO 来源： https://www.cnblogs.com/jankeyblog/p/16376325.html