LISA UART 同步接收示例(中断模式 + 循环缓冲区)

功能说明

演示在中断模式下使用 UART 同步接收接口,配合循环缓冲区和空闲中断。

新特性:

  1. 使用 Ping-Pong 循环缓冲区,支持定长和不定长数据接收

  2. 启用空闲中断,自动检测不定长数据包结束

  3. 应用层调用 rx_enable 启动接收,read_sync 阻塞读取

  4. 支持三种返回条件:收满指定长度、空闲中断、缓冲区溢出

底层使用中断方式异步接收,通过信号量实现同步等待,避免轮询,降低 CPU 占用。

硬件连接

  • PB2: UART1 TX(发送)

  • PB3: UART1 RX(接收)

连接到 PC 串口工具,配置为 115200, 8N1, 无流控

使用场景

适用于以下场景:

  • 需要阻塞等待接收定长或不定长数据

  • 数据包长度不固定,依靠空闲中断判断结束

  • 需要使用循环缓冲区提高接收效率

  • 底层采用中断模式传输,降低 CPU 占用

示例步骤

  1. 获取 UART 设备

  2. 配置引脚和参数(中断模式 + 循环缓冲区)

  3. 使能接收(启动循环缓冲区自动接收)

  4. 调用 lisa_uart_read_sync() 同步接收

  5. 满足返回条件后自动返回(收满、空闲、溢出)

  6. 如遇缓冲区溢出,调用 rx_disable + rx_enable 恢复接收

编译

重要提示:在编译前,请先确认您使用的开发板型号。SDK 目前支持以下开发板:

  • arcs_evb - ARCS EVB 评估板

  • arcs_mini - ARCS Mini 开发板

根据您的开发板型号,选择对应的编译命令:

在示例目录下执行编译:

# 使用 arcs_evb 开发板
./build.sh -C -DBOARD=arcs_evb

# 或使用 arcs_mini 开发板
./build.sh -C -DBOARD=arcs_mini

Note

如果在 SDK 根目录执行,需要指定示例路径:

# 使用 arcs_evb 开发板
./build.sh -C -S samples/<示例路径> -DBOARD=arcs_evb

# 或使用 arcs_mini 开发板
./build.sh -C -S samples/<示例路径> -DBOARD=arcs_mini

Note

确保已安装对应的工具链。

烧录

编译完成后,使用 SDK tools 目录下的 cskburn 工具烧录固件:

./tools/burn/cskburn -s /dev/ttyUSB0 -b 3000000 0x0 build/arcs.bin -C arcs

Note

烧录参数说明

  • -s /dev/ttyUSB0:串口设备路径,需要根据实际情况修改 - Linux 系统:通常是 /dev/ttyUSB0/dev/ttyACM0 - 可通过 ls /dev/tty* 命令查看可用串口设备 - 不同开发板或 USB 转串口芯片可能使用不同的设备名

  • -b 3000000:烧录波特率(3Mbps)

  • 0x0:烧录起始地址

  • build/arcs.bin:编译生成的固件路径

  • -C arcs:芯片类型

注意事项

  • 确保开发板已正确连接到电脑

  • 如果无法识别串口设备,请检查 USB 连接线是否正常,或尝试其他 USB 端口

预期输出

终端输出:

=== LISA UART Recv Sync (Interrupt Mode + Circular Buffer) ===
UART configured:
  - Interrupt mode with idle interrupt
  - 2 circular buffers x 16 bytes
  - Auto-detect variable length packets
Please send data via serial port (115200, 8N1)

Received 6 bytes: 48 65 6C 6C 6F 0A  ("Hello.")
Received 5 bytes: 54 65 73 74 0A  ("Test.")
Received 16 bytes: 31 32 33 34 35 36 37 38 39 30 41 42 43 44 45 46  ("1234567890ABCDEF")
...

PC 串口工具发送:

Hello
Test
1234567890ABCDEF

核心 API

API

说明

lisa_device_get()

获取 UART 设备

lisa_uart_configure()

配置 UART 参数(含循环缓冲区配置)

lisa_uart_rx_enable()

使能 UART 接收(启动循环缓冲区)

lisa_uart_read_sync()

同步接收数据(阻塞等待)

lisa_uart_rx_disable()

禁用 UART 接收(用于恢复)

同步接收说明

lisa_uart_read_sync() 在中断模式 + 循环缓冲区下的工作原理:

  • 底层实现:中断 + Ping-Pong 缓冲区自动接收,应用层阻塞读取

  • 循环缓冲区:使用 Ping-Pong 双缓冲区机制,一个接收时另一个可供读取

  • 空闲中断:检测到 UART 空闲时触发,用于判断不定长数据包结束

  • 返回条件

    1. 收满指定长度

    2. 检测到空闲中断(不定长数据包结束)

    3. 缓冲区溢出(驱动停止接收)

  • 返回值

    • 成功时返回实际接收字节数(> 0)

    • 溢出时返回 LISA_DEVICE_ERR_OVERFLOW(需 rx_disable + rx_enable 恢复)

    • 出错时返回其他负数错误码

关键代码

uint8_t rx_buffer[16];

/* 1. 获取并检查设备 */
lisa_device_t *uart_dev = lisa_device_get("uart1");

/* 2. 配置 UART (115200, 8N1, 中断模式, 循环缓冲区) */
lisa_uart_config_t config = LISA_UART_CONFIG_DEFAULT();
config.rx_buf_config.buffer_count = 2;   /* Ping-Pong 缓冲区 */
config.rx_buf_config.buffer_size = 16;   /* 每个缓冲区 16 字节 */
lisa_uart_configure(uart_dev, &config);

/* 3. 使能接收(启动循环缓冲区自动接收) */
lisa_uart_rx_enable(uart_dev);

/* 4. 同步接收数据(阻塞等待) */
int ret = lisa_uart_read_sync(uart_dev, rx_buffer, sizeof(rx_buffer));

if (ret > 0) {
    /* 成功接收到数据 */
    printf("Received %d bytes: ", ret);
    for (int i = 0; i < ret; i++) {
        printf("%02X ", (unsigned char)rx_buffer[i]);
    }
    printf("\n");
} else if (ret == LISA_DEVICE_ERR_OVERFLOW) {
    /* 缓冲区溢出,需要恢复接收 */
    lisa_uart_rx_disable(uart_dev);
    lisa_uart_rx_enable(uart_dev);
}

注意事项

  1. 及时读取:应用层应及时调用 lisa_uart_read_sync() 读取数据,避免缓冲区溢出

  2. 溢出处理:返回 LISA_DEVICE_ERR_OVERFLOW 时需调用 rx_disable + rx_enable 恢复接收

  3. 空闲中断:本示例启用空闲中断,可自动检测不定长数据包结束

  4. 缓冲区配置

    • buffer_count 建议设为 2(Ping-Pong 模式)

    • buffer_size 根据应用层读取量设置,本示例为 16 字节

  5. 中断模式:使用 LISA_UART_CONFIG_DEFAULT() 宏配置为中断模式(默认)