PXA270上的RS232通信延迟很高

Question

我在PXA270 RISC PC / 104上的RS232通信中经历了长时间的延迟（1.5ms - 9.5ms）。 我想尽量减少长时间的延迟，但我是嵌入式设备和C ++的初学者，所以我想我错过了一些东西。

上述延迟是在PXA板通过RS232（115200波特）从外部设备接收数据包之前，直到它将ACK自定义数据包发送回外部设备。 我用示波器测量了PXA板上的延迟，一个通道位于Rx，另一个通道位于Tx。

PXA板运行的是Arcom嵌入式Linux （AEL）。 我知道，它不是一个实时操作系统，但我仍然认为，4.5ms的平均延迟对于提取接收到的数据包来说太高了，验证它是CRC16，构造一个ACK数据包（带CRC）并将其发送回串行线。 我还故意将CPU置于高负载（一些并行gzip操作）但延迟时间根本没有增加。 接收数据包的最大大小为30个字节。

C ++应用程序（另一位前同事写的）处理数据包的接收及其确认。 一个线程正在发送，另一个正在接收数据包。

我认为PXA板上的RTC分辨率非常差，AEL无法将时序与内部RTC分辨率对齐。 但RTC的频率为32.768 kHz。 分辨率足够，仍然不解释高延迟。 顺便说一句，我认为操作系统正在使用内部PXA时钟（也具有足够的分辨率）而不是RTC用于时序。

因此问题必须出在C ++应用程序或RS232接口的驱动程序/ OS设置中。

根据POSIX操作系统的串行编程指南，以下控制标志用于C ++应用程序中的RS232通信：

// Open RS232 on COM1
mPhysicalComPort = open(aPort, O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);
// Force read call to block if no data available
int f = fcntl(mPhysicalComPort, F_GETFL, 0);
f &= ~O_NONBLOCK;
fcntl(mPhysicalComPort, F_SETFL, f);
// Get the current options for the port...
tcgetattr(mPhysicalComPort, &options);
// ... and set them to the desired values
cfsetispeed(&options, baudRate);
cfsetospeed(&options, baudRate);
// no parity (8N1)
options.c_cflag &= ~PARENB;
options.c_cflag &= ~CSTOPB;
options.c_cflag &= ~CSIZE;
options.c_cflag |= CS8;
// disable hardware flow control
options.c_cflag &= ~CRTSCTS;
// raw input
options.c_lflag = 0;
// disable software flow control
options.c_iflag = 0;
// raw output
options.c_oflag = 0;
// Set byte times
options.c_cc[VMIN] = 1;
options.c_cc[VTIME] = 0;
// Set the new options for the port
tcsetattr(mPhysicalComPort, TCSAFLUSH, &options);
// Flush to put settings to work
tcflush(mPhysicalComPort, TCIOFLUSH);

我想我错过了很简单的事情。 我认为，如果应用程序的进程在更高的优先级下运行，这将无法解决问题。 必须有一些东西，它指示RS232驱动程序以更高的优先级处理请求以最小化延迟。

有没有人有任何想法？ 非常感谢您的帮助。

Answer 1

非常感谢您的评论。

我能够将延迟减少到~0.4ms。 命令setserial（8）在AEL手册中引用。 和宾果游戏，我在那里找到了low_latency标志，其中包含以下描述：

以更高的CPU利用率为代价，最大限度地减少串行设备的接收延迟。 （通常在将字符切换到行discpline之前平均有5-10ms的延迟以最小化开销。）默认情况下这是关闭的，但某些实时应用程序可能会发现这很有用。

然后我执行setserial /dev/ttyS1 low_latency ，延迟减少到~0.4ms :-)

但我想在C ++应用程序中实现此行为，而不使用setserial全局设置此标志（默认情况下，此命令不包含在所有发行版中）。

我添加了以下代码行，它们与setserial的low_latency标志具有相同的效果：

#include <sys/ioctl.h> 
#include <linux/serial.h>
// Open RS232 on COM1
mPhysicalComPort = open(aPort, O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);
struct serial_struct serial;
ioctl(mPhysicalComPort, TIOCGSERIAL, &serial); 
serial.flags |= ASYNC_LOW_LATENCY; // (0x2000)
ioctl(mPhysicalComPort, TIOCSSERIAL, &serial);