请教一下串口printf的实现方案？

leavic · 发表于 2012-2-14 15:26:52

这个问题已经想了很久了，一直没有一个好的方法，即使是在有RTOS的情况下。
这里说的串口printf，就是把printf retarget到串口上，但是不能用while(usart->tc!=1){}这样的代码来让CPU空转等待它完成。

到最后感觉应该靠DMA来完成，有两套方案，但是都有问题：

方案1、这个方案的时间不依赖实时系统的存在。建立一个buffer数组，在printf中寻找空的可用buffer，先用sprintf把printf的内容传入这个可用buffer，然后开启DMA，在DMA的TC中断中再次检查buffer，如果有已经填充好的buffer，再次开启DMA，然后形成这样一个循环。

问题：DMA传输虽然不占用CPU时间，但串口的DR寄存器是一直被占用了的，而且这个占用时间和直接用轮询等待的方式是一样的；如果在短时间内连续大量的调用printf让缓冲区填满了，但DMA那边还在慢慢的传，串口DR寄存器还是被占用着，buffer又不能写了，丢失数据的问题就开始出现了。

方案2：实现创建一个信号量。在printf函数中，先调用sprintf把内容传入字符串，开启DMA传送，然后无限时的等待获取信号量。这个时候调用printf的这个任务事实上就被suspend了，系统可以切到其他任务执行。等DMA的TC中断发生了，释放这个信号量，printf那里的阻塞被解除，调用printf函数的任务得以继续进行。

问题：很明显，单任务时没问题，多任务时直接完蛋。TC中断给出的信号量可能有好几个任务里的printf在等待，你到底要解除哪个printf的阻塞呢？更严重的是，其他任务中的printf完全可能在第一个任务的printf对DMA的占用没有释放时就请求调用DMA，这个时候数据丢失也会发生。

在有实时系统的情况下，到底要如何解决这种问题呢？目的很简单，printf本身的执行时间很短(不依靠轮询)，执行后的等待由借助RTOS调度完成。

ffxz · 发表于 2012-2-14 15:32:37

新的书就有相关内容的探讨 ^-^

aozima · 发表于 2012-2-14 15:34:07

当赚钱速度小于花钱速度时，想什么着都是白搭。

mowin · 发表于 2012-2-14 15:37:53

回复【2楼】aozima
当赚钱速度小于花钱速度时，想什么着都是白搭。
-----------------------------------------------------------------------

顶这句

leavic · 发表于 2012-2-14 16:00:14

回复【1楼】ffxz
-----------------------------------------------------------------------

上市了没，书名是啥？

leavic · 发表于 2012-2-14 16:02:55

回复【2楼】aozima
当赚钱速度小于花钱速度时，想什么着都是白搭。
-----------------------------------------------------------------------

我知道你这句话的意思，一个任务中有太多的printf肯定会导致最终执行时间的增加，但是可以把CPU从这个耗时中解救出来啊。

tiancaigao7 · 发表于 2012-2-14 18:36:40

回复【1楼】ffxz
新的书就有相关内容的探讨 ^-^
-----------------------------------------------------------------------

我也想知道，这本书上市了没有？题目叫什么呢？

armstrong · 发表于 2012-2-22 11:38:09

这个问题其实没那么复杂。我的实现虽然没用到DMA，但是串口发送仍然不需要等待，利用发送中断来实现。建立一个环形缓冲区结构，发送驱动程序从中取出数据进行发送，应用程序把数据放进环形缓冲区即可。应用程序与驱动程序之间由缓冲区结构隔离，当应用程序发现缓冲区满时，只要使自身延时几个OS Tick即可，不一定要用OS线程同步对象。如果缓冲区足够大，很少会出现缓冲区满的情况。
下面是在NXP1766上的实现代码，仅供参考：
仅供参考ourdev_721067Y5VKHQ.zip(文件大小:3K) (原文件名:fdbg.zip)

请教一下串口printf的实现方案？

阿莫论坛20周年了！感谢大家的支持与爱护！！

浏览过的版块