关于MicroPython基于STM32开发串口及文件操作的优化设计

shenshen927

关于MicroPython基于STM32开发串口及文件操作的优化设计 [复制链接]

 

有这样的一个需求（我的开发板是pyb，mcu是STM32F405），有一个串口在源源不断的接收数据，数据接收速率非常高，波特率可能达到921600，我需要一直监听并接收该数据，对数据做相应的处理后，需要将这些数据以文件的形式保存在sd卡中。

针对这样的需求，我在实现的时候有以下几个方面的考虑，请教版上大牛。
1、由于串口速率较高，我应该采用while(True)死循环的方式一直读，还是采用定时器的方式定时读？如果采用定时器，目前stm32f405的最小定时间隔是不是1毫秒？这个定时间隔对921600的速率来说会不会造成数据拥塞？最终导致串口缓冲区溢出（话说f405的串口缓冲有多大？），从而存在数据丢失的可能？

2、由于我收到数据后，需要做相应的解析处理并存储为文件，这部分操作 放到上面说的循环里面做合适么？对于上位机编程来讲，一般文件IO的处理都是比较慢的，嵌入式方面在不上系统的前提下也没有线程的概念吧，因此如果这部分操作放在接收数据的循环里面执行，会不会因为文件存储而造成阻塞串口接收或者阻塞其它功能的执行？

3、请问，这样的需求，如何设计最优呢？

dcexpert

已经在另外帖子回复了。不过想补充几点：

无论什么软件或者系统，尽量不要用while(1)去读取串口和其它外设，这样会影响整体效率，阻塞其它功能，除非实在没有其它办法了。

如果串口速度太高，可以考虑多MCU的使用，尽量利用mpy的长处，而避免它解释执行的弱点。

shenshen927

dcexpert 发表于 2017-8-26 20:56
已经在另外帖子回复了。不过想补充几点：

无论什么软件或者系统，尽量不要用while(1)去读取串口和其它外 ...

多MCU的话，你的意思是用其中一个MCU专门来处理串口？
mpy的主要长处也就是代码量少，开发工作小了吧。
我是在想，921600这个波特率，和 几毫秒的定时读取 比较匹配？这个能否大致推算出来。

shenshen927

dcexpert 发表于 2017-8-26 20:56
已经在另外帖子回复了。不过想补充几点：

无论什么软件或者系统，尽量不要用while(1)去读取串口和其它外 ...

另外，您说“考虑到python语言解释执行带来的延迟，太小的定时时间会影响系统效率。”
记得在另外一个帖子看过评测，mpy的执行效率相比stm32原生c的固件库来说，整数执行效率大概在二十到三十几倍，浮点运算效率大概在一百零几倍。
那么，定时器的最小定时间隔不要小于多少？能否给一个推荐值呀。

dcexpert

shenshen927 发表于 2017-8-26 21:15
多MCU的话，你的意思是用其中一个MCU专门来处理串口？
mpy的主要长处也就是代码量少，开发工作小了吧。
...

要看你的功能要求是什么，921600的波特率，大概就是92K/s，如果数据是连续的，一秒有90K数据，大部分嵌入式MCU是直接处理不了，需要用DMA或者用更高的MCU，才有足够的性能和RAM处理。

如果波特率高，但是数据量小，那么MCU还是可以处理，数据会先保存到缓冲区，然后MCU进行数据处理。

mpy的好处在于不用管系统底层，在不同型号的MCU之间容易移植程序，这和代码量关系不大，mpy同样是可以做很复杂程序的。对于较大的程序，需要注意垃圾回收机制，它对运行效率有一定影响。虽然系统有自动回收机制，但是有时还是需要自己控制。

定时器的时间，需要你多比较测试一下，才能得出结果。

shenshen927

dcexpert 发表于 2017-8-27 14:17
要看你的功能要求是什么，921600的波特率，大概就是92K/s，如果数据是连续的，一秒有90K数据，大部分嵌入 ...

好的，谢谢版主耐心解答，我再研究下~

dcexpert

shenshen927 发表于 2017-8-27 22:23
好的，谢谢版主耐心解答，我再研究下~

不客气了，大家一起学习交流。