求助STC8G1K17-20PIN工作在22.1184MHz的时候串口1收发出错 (amobbs.com 阿莫电子技术论坛) -

mangolu 发表于 2021-3-21 20:38:07

求助STC8G1K17-20PIN工作在22.1184MHz的时候串口1收发出错

本帖最后由 mangolu 于 2021-3-21 20:40 编辑

STC8G1K17-20PIN，用串口助手发送数据到Uart1，然后返回。工作在11.0592MHz的时候，收发正常，但是工作在22.1184MHz的时候，接收到返回的数据隔一段时间是错误的，请大家帮分析下这是什么原因造成的：

这里是工作在22.1184MHz的时候，返回数据错误:

这里是程序下载报告：
正在检测目标单片机 ...
单片机型号: STC8G1K17-20/16PIN
固件版本号: 7.3.12U

当前芯片的硬件选项为:
. 内部IRC振荡器的频率: 22.109MHz
. 掉电唤醒定时器的频率: 35.050KHz
. 振荡器放大增益使能
. P3.2和P3.3与下次下载无关
. 上电复位时增加额外的复位延时
. 复位引脚用作普通I/O口
. 检测到低压时复位
. 低压检测门槛电压 : 2.00 V
. 上电复位时,硬件不启动内部看门狗
. 上电自动启动内部看门狗时的预分频数为 : 256
. 空闲状态时看门狗定时器停止计数
. 启动看门狗后,软件可以修改分频数,但不能关闭看门狗
. 下次下载用户程序时,将用户EEPROM区一并擦除
. 下次下载用户程序时,没有相关的端口控制485
. 下次下载时不需要校验下载口令
. 内部参考电压: 1188 mV (参考范围: 1100~1300mV)
. 内部安排测试时间: 2021年1月29日

单片机型号: STC8G1K17-20/16PIN
固件版本号: 7.3.12U

开始调节频率 ...
调节后的频率: 22.123MHz (0.022%)

正在重新握手 ... 成功
当前的波特率: 115200
正在擦除目标区域 ... 完成 !
芯片出厂序列号 : F757C5AD162396
正在下载用户代码 ... 完成 !
正在设置硬件选项 ... 完成 !

更新后的硬件选项为:
. 内部IRC振荡器的频率: 22.123MHz
. 掉电唤醒定时器的频率: 35.050KHz
. 振荡器放大增益使能
. P3.2和P3.3与下次下载无关
. 上电复位时增加额外的复位延时
. 复位引脚用作普通I/O口
. 检测到低压时复位
. 低压检测门槛电压 : 2.00 V
. 上电复位时,硬件不启动内部看门狗
. 上电自动启动内部看门狗时的预分频数为 : 256
. 空闲状态时看门狗定时器停止计数
. 启动看门狗后,软件可以修改分频数,但不能关闭看门狗
. 下次下载用户程序时,将用户EEPROM区一并擦除
. 下次下载用户程序时,没有相关的端口控制485
. 下次下载时不需要校验下载口令
. 内部参考电压: 1188 mV (参考范围: 1100~1300mV)
. 内部安排测试时间: 2021年1月29日

. 芯片出厂序列号 : F757C5AD162396
单片机型号: STC8G1K17-20/16PIN
固件版本号: 7.3.12U

. 用户设定频率: 22.118MHz
. 调节后的频率: 22.123MHz
. 频率调节误差: 0.022%

操作成功 !(2021-03-21 20:17:53)
在这里请教下，多次下载会发现：
. 调节后的频率: 22.123MHz
. 频率调节误差: 0.022%
这个频率和误差有时会变化，这个是什么情况？

这里是工作在11.0592MHz，所有数据是正常的，并且经过长时间运行是没有任何问题的：

这里是程序下载报告：
. 低压检测门槛电压 : 2.00 V
. 上电复位时,硬件不启动内部看门狗
. 上电自动启动内部看门狗时的预分频数为 : 256
. 空闲状态时看门狗定时器停止计数
. 启动看门狗后,软件可以修改分频数,但不能关闭看门狗
. 下次下载用户程序时,将用户EEPROM区一并擦除
. 下次下载用户程序时,没有相关的端口控制485
. 下次下载时不需要校验下载口令
. 内部参考电压: 1188 mV (参考范围: 1100~1300mV)
. 内部安排测试时间: 2021年1月29日

单片机型号: STC8G1K17-20/16PIN
固件版本号: 7.3.12U

开始调节频率 ...
调节后的频率: 11.054MHz (-0.043%)

正在重新握手 ... 成功
当前的波特率: 115200
正在擦除目标区域 ... 完成 !
芯片出厂序列号 : F757C5AD162396
正在下载用户代码 ... 完成 !
正在设置硬件选项 ... 完成 !

更新后的硬件选项为:
. 内部IRC振荡器的频率: 11.054MHz
. 掉电唤醒定时器的频率: 35.050KHz
. 振荡器放大增益使能
. P3.2和P3.3与下次下载无关
. 上电复位时增加额外的复位延时
. 复位引脚用作普通I/O口
. 检测到低压时复位
. 低压检测门槛电压 : 2.00 V
. 上电复位时,硬件不启动内部看门狗
. 上电自动启动内部看门狗时的预分频数为 : 256
. 空闲状态时看门狗定时器停止计数
. 启动看门狗后,软件可以修改分频数,但不能关闭看门狗
. 下次下载用户程序时,将用户EEPROM区一并擦除
. 下次下载用户程序时,没有相关的端口控制485
. 下次下载时不需要校验下载口令
. 内部参考电压: 1188 mV (参考范围: 1100~1300mV)
. 内部安排测试时间: 2021年1月29日

. 芯片出厂序列号 : F757C5AD162396
单片机型号: STC8G1K17-20/16PIN
固件版本号: 7.3.12U

. 用户设定频率: 11.059MHz
. 调节后的频率: 11.054MHz
. 频率调节误差: -0.043%

操作成功 !(2021-03-21 20:22:00)

下面是代码，初始化定时器是用官方软件生成的，这个发送接收代码在其他单片机上没有发现有问题：
#include "stdint.h"
#include "common.h"
#include "config.h"
#include "initial.h"
#include "version.h"
#include "STC8xxxx.H"

/** 定义串口缓存大小 */
#define UART_BUFFER_SIZE 64

uint8_t idata u8Uart_Buffer; // 串口缓存
uint8_t u8Front = 0; // 读指针
uint8_t u8Rear = 0; // 写指针
uint8_t u8Count = 0; // 缓存存储字节计数
uint8_t u8TX_State; // 发送状态，0表示不在发送状态，1表示在发送状态

void Uart1_Init_1(void);
void Uart1_Init_2(void);
void Uart_Send_Start(void);

void main(void) {

/** 初始化端口 */
P3M0 = 0x00; // 准双向口
P3M1 = 0x00;

/** 初始化串口 */
Uart1_Init_1();

/** 设置串口开始工作 */
ES = 1; // 开启串口1中断
EA = 1; // 开启全局中断

while(1) {
Uart_Send_Start();
}
}

/** 串口初始化函数 */
void Uart1_Init_1(void) { //115200bps@11.0592MHz
SCON = 0x50; //8位数据,可变波特率
AUXR |= 0x40; //定时器1时钟为Fosc,即1T
AUXR &= 0xFE; //串口1选择定时器1为波特率发生器
TMOD &= 0x0F; //设定定时器1为16位自动重装方式
TL1 = 0xE8; //设定定时初值
TH1 = 0xFF; //设定定时初值
ET1 = 0; //禁止定时器1中断
TR1 = 1; //启动定时器1
}

/** 串口初始化函数 */
void Uart1_Init_2(void) { //115200bps@22.1184MHz
SCON = 0x50; //8位数据,可变波特率
AUXR |= 0x40; //定时器1时钟为Fosc,即1T
AUXR &= 0xFE; //串口1选择定时器1为波特率发生器
TMOD &= 0x0F; //设定定时器1为16位自动重装方式
TL1 = 0xD0; //设定定时初值
TH1 = 0xFF; //设定定时初值
ET1 = 0; //禁止定时器1中断
TR1 = 1; //启动定时器1
}

/** 串口发送数据，使用中断发送，要发送一个数据以产生中断 */
void Uart_Send_Start(void) {
if(u8Count > 63) {
// 出错处理
} else {
if((u8Count > 0) && (u8TX_State == 0)) { // 缓存有数据，并且不在发送状态，此时要进入发送状态
SBUF = u8Uart_Buffer;
u8Count --;
u8Front ++;
u8TX_State = 1;
}
}
}

/** 串口1中断服务函数 */
void Uart_ISR(void) interrupt UART1_VECTOR {
if(RI == 1) { // 接收中断
RI = 0; // 清接收中断，必需手动清除

/** 接收中断表示数据接收到，取串口缓存寄存器的值 */
u8Uart_Buffer = SBUF;
u8Rear ++;
u8Count ++;
u8Rear &= 0x3F; // 0-63
}

if(TI == 1) { // 发送中断
TI = 0; // 清发送中断，必需手动清除

/** 发送中断表示数据发送完成 */
/** 发送中断表示数据发送完成，清忙标志 */
if(u8Count > 0) {
SBUF = u8Uart_Buffer;
u8Count --;
u8Front ++;
u8Front &= 0x3F; // 0-63
} else {
u8TX_State = 0;
}
}
}

mangolu 发表于 2021-3-21 20:43:37

工作在11.0592MHz和22.1184MHz只是修改了串口初始化的定时器初值，并在下载软件界面更改工作频率，其他的代码没有动到，为什么工作在22.1184MHz时返回的数据会出现错误呢？

小李非刀 发表于 2021-3-21 21:48:05

楼主可以测试STC官网的例程，或者电话给STC技术支持给一个按你要求编写的例程。

饭桶发表于 2021-3-21 21:52:12

接收中断里干的活太多了。

mangolu 发表于 2021-3-21 23:21:11

饭桶发表于 2021-3-21 21:52
接收中断里干的活太多了。

同样是115200通讯速率，11.0592m频率正常，反倒22.1184m不正常，这个说不过去啊。并且中断里就执行那几步，别的比如modbus还要计算crc16校验，这个任务更重吧？

mangolu 发表于 2021-3-21 23:28:27

小李非刀发表于 2021-3-21 21:48
楼主可以测试STC官网的例程，或者电话给STC技术支持给一个按你要求编写的例程。 ...

官网的在别的型号上试过，晚点我看看。
我疑惑的是更改工作频率就不正常，我这个程序在别家51工作是正常的。

su33691 发表于 2021-3-22 03:44:02

这是属于典型的临界变量问题。是代码的BUG.

mangolu 发表于 2021-3-22 03:56:24

本帖最后由 mangolu 于 2021-3-22 04:00 编辑

su33691 发表于 2021-3-22 03:44
这是属于典型的临界变量问题。是代码的BUG.

测试了官方的例程确实没有问题。我这里代码有什么问题，能否指点一下？谢谢！

我这个收发程序就是之前请教你们的，在N76E003上是没有问题的。

su33691 发表于 2021-3-22 05:49:18

一个或多个对象被中断和主循环同时访问，可能无法确保数据的完整性和可用性。
临界变量问题是编程的痛点。
楼主不是依靠编程来养家糊口，慢慢修炼吧。

饭桶发表于 2021-3-22 07:32:58

mangolu 发表于 2021-3-21 23:21
同样是115200通讯速率，11.0592m频率正常，反倒22.1184m不正常，这个说不过去啊。并且中断里就执行那几步 ...

不管什么计算，包括MODBUS的，哪能在中断里做？

mPiDDR 发表于 2021-3-22 08:00:48

不要在循环里面进行发送工作。
SBUF = u8Uart_Buffer; 只在中断里填充。
在主循环里只填充发送缓冲区就可以。
这情况属于运行速度太快引起的程序结构不合理临界问题。

kundi 发表于 2021-3-22 09:14:42

我之前在STC8F系列上，串口接收数据的中断函数里，除了接收字符串，还有接收到字符串后进行判断，并调用对应函数，工作频率6MHZ。
后来，我把这个程序移植到STC16上面，频率升到了24M或32M，发现非常容易出错，表现为死机，特别是长字符串时。鼓捣几天都不能解决。最后，我就把判断字符串和调用对应函数的部分，放到大循环里，中断函数里只保留接收字符串，就改善了。

mangolu 发表于 2021-3-22 11:51:42

饭桶发表于 2021-3-22 07:32
不管什么计算，包括MODBUS的，哪能在中断里做？

哦，不好意思，是我搞错了，确实不是在中断中计算的。但是我这几步处理应该不多吧？

mangolu 发表于 2021-3-22 11:54:17

su33691 发表于 2021-3-22 05:49
一个或多个对象被中断和主循环同时访问，可能无法确保数据的完整性和可用性。
临界变量问题是编程的痛点。
...

在这里缓存并不存在主循环和中断同时处的情况吧？

mangolu 发表于 2021-3-22 11:57:25

mPiDDR 发表于 2021-3-22 08:00
不要在循环里面进行发送工作。
SBUF = u8Uart_Buffer; 只在中断里填充。
在主循环里只填充发送缓冲区就可 ...

主循环和中断发送里通过u8TX_State变量判断，不存在两个同时发的情况吧？

mangolu 发表于 2021-3-22 12:06:51

这里是STC官方例程代码，在中断里分写读写收送缓存，然后在主循环中收缓存写入发缓存，这里中断不影响主循环里的操作吗？
void main(void)
{
u8 i;

GPIO_config();
UART_config();
EA = 1;

while (1)
{
delay_ms(1);
if(COM1.RX_TimeOut > 0) //超时计数
{
if(--COM1.RX_TimeOut == 0)
{
if(COM1.RX_Cnt > 0)
{
for(i=0; i<COM1.RX_Cnt; i++) TX1_write2buff(RX1_Buffer); //收到的数据原样返回
}
COM1.RX_Cnt = 0;
}
}
}
}

void UART1_int (void) interrupt UART1_VECTOR
{
if(RI)
{
RI = 0;
if(COM1.B_RX_OK == 0)
{
if(COM1.RX_Cnt >= COM_RX1_Lenth) COM1.RX_Cnt = 0;
RX1_Buffer = SBUF;
COM1.RX_TimeOut = TimeOutSet1;
}
}

if(TI)
{
TI = 0;
if(COM1.TX_read != COM1.TX_write)
{
SBUF = TX1_Buffer;
if(++COM1.TX_read >= COM_TX1_Lenth) COM1.TX_read = 0;
}
else COM1.B_TX_busy = 0;
}
}

mangolu 发表于 2021-3-22 13:29:41

mPiDDR 发表于 2021-3-22 08:00
不要在循环里面进行发送工作。
SBUF = u8Uart_Buffer; 只在中断里填充。
在主循环里只填充发送缓冲区就可 ...

你这个是对的，经过把主循环里发送判断改成：

/** 串口发送数据 */
void Uart_Send_Start(void) {
if(u8Count > 63) {
// 出错处理
} else {
if((u8Count > 0) && (u8TX_State == 0)) { // 缓存有数据，并且不在发送状态，此时要进入发送状态
u8TX_State = 1; // 设置为发送状态
TI = 1; // 产生一个发送中断以进入发送状态
}
}
}

主循环不进行任何发送操作，有数据要发送，只产生一个发送中断，现在测试一切正常。

ilikemcu 发表于 2021-3-22 13:54:13

今天测试刚刚买到的STC8G1K17A/SOP8，原来的程序和硬件使用的是STC15F101W，只用了4个IO，查看了GPIO设置，完全一样，更换了头文件，重新编译，程序代码都是一样的字节数，在串口下载界面上看十六进制代码完全一样，烧录也是设置一样的时钟，结果诡异的事情发生了.................

现在的STC8G1K，速度比15F的快不少，我的代码初始GPIO，主循环就是不断改变GPIO的高低电平，然后中间插入nop延时，没有任何其他的计算和外设硬件的设置应用，一模一样的代码，一模一样的时钟，但是输出速度快了大概30%，奇怪得很{:titter:}
好在应用要求不需要很准确，所以先用着吧{:lol:}，估计这2款STC51实际内核不一样了，虽然都叫STC

mangolu 发表于 2021-3-22 14:09:42

ilikemcu 发表于 2021-3-22 13:54
今天测试刚刚买到的STC8G1K17A/SOP8，原来的程序和硬件使用的是STC15F101W，只用了4个IO，查看了GPIO设置， ...

之前看过，好像跟15F系列有几个寄存器名称不一样

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