当前位置: 首页 > article >正文

GPIO模拟串口通信

在资源受限的嵌入式项目中,GPIO模拟串口(UART)仍有实际需求。尽管现代MCU多数具备多个硬件串口,但实际项目中仍可能遇到串口数量不足的情况,尤其在低成本、小封装芯片的应用场景中。

一、GPIO模拟串口的基本原理

GPIO模拟串口,顾名思义,就是通过软件控制普通IO口的高低电平,模拟串口通信协议中TX(发送)和RX(接收)信号的波形。
1.1 发送过程
发送原理较为直接:根据波特率计算出每个bit的持续时间(T = 1 / 波特率),在定时器中断中依次输出数据的起始位、数据位、校验位和停止位。例如在48MHz主频的MCU上,实测发送速率可以达到256000bps,表现良好。
1.2 接收过程
接收过程相对复杂,需要借助GPIO中断和定时器协作:
• 监听RX引脚下降沿(起始位);
• 中断触发后启动定时器,设置首次中断周期为半个bit时间;
• 在定时器中断服务程序中采样数据位(每个bit一个周期);
• 收满完整帧后,将数据传给主任务处理。

二、接收速率瓶颈分析与优化历程

早期实现中,接收速率仅能支持19200bps,超过后即发生数据异常。为提高性能,对接收流程进行深入剖析和优化。
2.1 性能瓶颈识别
通过在定时器中断中加入IO翻转信号并使用逻辑分析仪观测,发现以下两个瓶颈:
• 首次中断延迟过大:从GPIO下降沿触发到第一次采样IO翻转,有50.8us延迟,远超期望

http://www.lryc.cn/news/2396664.html

相关文章:

  • uniapp与微信小程序开发平台联调无法打开IDE
  • 第十二节:第五部分:集合框架:Set集合的特点、底层原理、哈希表、去重复原理
  • 【C++项目】:仿 muduo 库 One-Thread-One-Loop 式并发服务器
  • 基于大数据的个性化购房推荐系统设计与实现(源码+定制+开发)面向房产电商的智能购房推荐与数据可视化系统 基于Spark与Hive的房源数据挖掘与推荐系统设计
  • FFmpeg学习笔记
  • Chrome 通过FTP,HTTP 调用 Everything 浏览和搜索本地文件系统
  • GpuGeek如何成为AI基础设施市场的中坚力量
  • 【Hot 100】45. 跳跃游戏 II
  • Codeforces Round 1026 (Div. 2) C. Racing
  • Python库CloudScraper详细使用(绕过 Cloudflare 的反机器人页面的 Python 模块)
  • oracle sql 语句 优化方法
  • Python数学可视化——显函数、隐函数及复杂曲线的交互式绘图技术
  • 代码随想录打卡|Day51 图论(dijkstra(堆优化版)精讲、Bellman_ford 算法精讲)
  • 【深度剖析】流处理系统性能优化:解决维表JOIN、数据倾斜与数据膨胀问题
  • PostgreSQL优化实践:从查询到架构的性能提升指南
  • AI入门——AI大模型、深度学习、机器学习总结
  • 【AI论文】论文转海报:迈向从科学论文到多模态海报的自动化生成
  • 智慧零工平台前端开发实战:从uni-app到跨平台应用
  • 【Linux】基础文件IO
  • opencv调用模型
  • 由浅入深一文详解同余原理
  • ESP-IDF 离线安装——同时存在多个版本以及进行版本切换的方法
  • android 上位机调试软件-安卓串口 com ttl 调试——仙盟创梦IDE
  • python打卡day42
  • XMOS以全新智能音频及边缘AI技术亮相广州国际专业灯光音响展
  • Playwright 测试框架 - Node.js
  • 机器学习有监督学习sklearn实战二:六种算法对鸢尾花(Iris)数据集进行分类和特征可视化
  • vr中风--数据处理模型搭建与训练2
  • 鸿蒙next系统以后会取代安卓吗?
  • PolyGen:一个用于 3D 网格的自回归生成模型 论文阅读