[经验]

rt-thread驱动篇之serial v1 v2 和 X测试

王秀珍

2022-4-14 14:36:27

2567 RT-Thread 驱动 Serial 串口

前言

本周笔者花了好多天的时间，计划从多个方面对串口驱动做个比较。下面就从以下几个角度做个对比测试。

工作模式对照

close open 测试

poll 发送测试

flush 支持测试

非阻塞收发测试

阻塞收发测试

回环测试数据丢失率

其它未测试项：stream 支持，因为 v1 v2 只有 poll 模式支持， serialX 可以全模式支持，这一项未进行对比。

测试环境

rt-thread 4.1.0

STM32F429-ATK-APOLLO

串口收发缓存均设定 128 字节

工作模式对照

close & open 测试

测试过程：

先用 poll 模式打开，打开失败直接返回；成功输出 "POLL modeopen openedn" 。

输出 "CLOSE & REOPENn" 。关闭串口设备，再用中断收发模式打开，打开失败直接返回；成功输出 "INT mode openedn" 。

最后循环关闭打开 1百万次。打开失败直接返回。

测试通过，使用 poll 模式打开串口设备，并输出 "REOPEN successfulln"。准备进入下一项测试。

poll 发送测试

用 poll 模式打开串口，发送若干数据。

flush 支持测试

如果没有 flush ，驱动缓存的数据可能没有完全输出到外设，这个时候 close 设备可能出现丢失部分数据。

使用 flush 的目地就是保证驱动层缓存数据完全输出到外设，之后对设备的任何操作不会影响之前的数据。

注：本部分为了测试 flush 特性有效性，因此 X 出现 close 的时候出现丢数现象。使用版在 close 设备的时候应该强制 flush 一下的。

非阻塞收发测试

使用中断非阻塞模式打开串口设备，发送 10k 左右数据量，同时测量一下时间。

这部分测试大体上符合预期，因为有缓存，v2 和 X 先把数据放到缓存中就返回了。这样可以减少发送等待时间。

阻塞收发测试

特别测试，当每次写小于串口驱动层缓存大小的数据时，

为什么出现了和上面表格不一样的结果，因为这次测试，每次写之前有个 1s 延时，保证串口缓存是空的。当串口缓存大小是 N 前提下，每次 write 小于等于 N 数量的数据应该可以直接写到缓存，并立马返回！所以，对于 X 来说耗时就是 0。

这个很重要，当我们用串口调试程序，需要打印一些信息的时候，又不希望因为串口输出数据影响到其它业务的时序，或者，最大限度地降低因串口输出数据而影响其它程序执行时序。

回环测试数据丢失率

使用阻塞模式打开串口设备。这次通过串口调试助手以 20ms 的定时间隔，发送 384 字节数据。

即便考虑到 v2 的上述缺陷，最多有 127 个字节数据被“滞留”串口驱动缓存里未及时返回。也弥补不了上述丢失率！

开启 DMA 的表现

很遗憾，v1 只支持 DMA 接收不支持 DMA 发送（估计以后也用不上 v1 了），由以上对比测试我们发现 v2 和 v1 很类似，在测试 v2 DMA 接收发送时也发现总体效果和使用中断没多少差异。

X 的表现如何呢？等待您的发现！

结束语

最后，依旧公开测试代码，本次测试使用的代码可以在 serialX 仓库找到。近期，笔者也会将 serialX 提交到 rt-thread 主仓库。

提前预告，下次我们来聊聊 serialX 在做控制台串口时遇到的问题已经解决方案（包括使用中断 DMA 收发模式打开的串口设备）。

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