PXA270上的RS232通信中的高延迟

Question

我在PXA270 RISC PC / 104上的RS232通信中遇到了很长的延迟（1.5ms-9.5ms）。我想尽量减少长时间的延迟，但是我是嵌入式设备和C
++的初学者，所以我认为我缺少一些东西。

提到的延迟是在PXA板通过RS232（115200波特）从外部设备接收到数据包之前，直到它向外部设备发送ACK自定义数据包为止。我用示波器在PXA板上测量了延迟，一个通道在Rx上，另一个在Tx上。

PXA板正在运行Arcom嵌入式Linux（AEL）。我知道，这不是一个实时操作系统，但我仍然认为，这4.5ms的平均延迟方式
太高
用于提取接收的数据包，验证它的CRC16，构建一个ACK包（带CRC）并将其发回的串行线。我还故意将CPU置于沉重的负载下（某些并行的gzip操作），但延迟时间根本没有增加。接收到的数据包的最大大小为30个字节。

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

我以为PXA板上的RTC分辨率很差，AEL无法将时序与内部RTC分辨率对齐。但是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进行计时。

因此，问题必须出在C ++应用程序中或RS232接口的驱动程序/操作系统设置中。

根据POSIX操作系统串行编程指南，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);

我想我缺少了一些简单的东西。我认为，如果应用程序的进程以更高的优先级运行，则无法解决问题。必须有一些东西指示RS232驱动程序以更高的优先级处理请求，以最大程度地减少延迟。

有人有什么想法吗？预先非常感谢您的帮助。

Answer 1

非常感谢您的评论。

我能够将延迟减少到〜0.4ms。AEL手册中引用了命令setserial（8）。宾果游戏，我在low_latency那里找到带有以下描述的标志：

以提高CPU利用率为代价，最大程度地减少串行设备的接收延迟。（通常，在将字符移交给行障碍之前，平均等待时间为5-10毫秒，以最大程度地减少开销。）默认情况下，此功能处于关闭状态，但是某些实时应用程序可能会发现此功能有用。

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

但是我想在C ++应用程序中实现此行为，而不用setserial全局设置此标志（默认情况下，并非所有发行版中都包含此命令）。

我添加了以下代码行，其效果与setserial中的low_latency标志相同：

#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);