硬體流控與軟體流控

2021-07-28 03:00:00 字數 4149 閱讀 1372

在rs232中本來cts 與rts 有明確的意義,但自從賀氏(hayes ) 推出了聰明貓(smartmodem)後就有點混淆了,不過現在這種意義為主流意義的,各大晶元製造廠家對uart控制器的流控基本採用hayes modem流控解釋。

在rs232中rts 與cts 是用來半雙工模式下的方向切換,本文不解釋;

如果uart

只有rx、tx

兩個訊號,要流控的話只能是軟流控;如果有rx,

tx,cts,

rts 

四個訊號,則多半是支援硬流控的

uart

;如果有 rx,tx,cts ,rts ,dtr,dsr 六個訊號的話,rs232標準的可能性比較大。

simcom公司對rts/cts的解釋:

(要注意區別是不是講串列埠支援硬流控的rts/cts,別看為益,在和瑞芯微除錯硬體流控時,別這個非主流的解釋搞得暈頭轉向的,下面用灰色小字型表示)

rts是模組的輸入端,用於mcu通知模組,mcu是否準備好,模組是否可向mcu傳送資訊,rts的有效電平為低。

cts是模組的輸出端,用於模組通知mcu,模組是否準備好,mcu是否可向模組傳送資訊,cts的有效電平為低

hayes modem中的rts ,cts 是用來進 行硬體流控的。現在通常

uart

的rtc

、cts

的含義指後者,即用來做硬流控的。

硬流控的rts、cts:

(現在做串列埠使用rts/cts必看內容,因為mtk/)

rts (require tosend,傳送請求)為輸出訊號,用於指示本裝置準備好可接收資料,低電平有效,低電平說明本裝置可以接收資料。

cts (clear tosend,傳送允許)為輸入訊號,用於判斷是否可以向對方傳送資料,低電平有效,低電平說明本裝置可以向對方傳送資料。

此處有人將cts翻譯為傳送允許,我感覺的確比翻譯為清除傳送好。因為cts是對方的rts控制己方的cts是否允許傳送的功能。

用ap與modem採用流控收發串列埠資料舉例:

cts 為輸入

rts 為輸出

ap的cts對接modem的rts;modem的cts對接ap的rts。

預設啟動時:

ap的cts為高

ap的rts為低

modem的cts       高     但極容易被拉低

modem的rts       低

預設休眠時

modem的cts       高     但極容易被拉低

modem的rts       高

其中cts用電壓表測量電壓時發現:在測量最初的大概200ms時,為高電平,然後電壓值不斷下降,變成低電平,這說明cts懸空時應該為高,這中高電平僅僅是一定量的正電荷而已。

不知道晶元設計時,規格說明書為什麼要寫cts預設為高,cts僅僅是輸入端,不需要什麼預設值啊。並且在流控開啟情況下,不接cts與rts,也是可以正常3根線(rxd/txd/gnd)通訊的,這說明不接rts/cts時,cts為低電平才對。為何實際使用與晶元規格說明書不一致,可能是被外殼金屬蓋干擾到低電平了,畢竟自己用的模組,cts是如此靠近低電平的金屬保護蓋,並且cts為輸入口,沒有上拉下拉電平能力。

ap與modem的流控這樣通訊的:

ap串列埠可用時,將ap-rts拉低,modem-cts檢測到ap-rts為低,知道ap串列埠已準備好,可以傳送資料;

ap串列埠不可用時,將ap-rts拉高,modem-cts檢測到ap-rts為高,知道ap串列埠還未準備好,就不會放資料。

modem串列埠可用與不可用時的互動是同樣道理。

沒有串列埠控制器,用中斷和普通

io口即可實現

rts與

cts功能。

rts用gpio

實現,串列埠就緒拉低電平,串列埠忙拉高電平

cts用中斷實現,檢測到低電平,將串列埠資料傳送出去,檢測到高電平則保留串列埠資料直到檢測到低電平為止。

假定a、b兩裝置通訊,a裝置的rts 連線b裝置的cts ;a裝置的cts 連線b裝置的rts 。前一路訊號控制b裝置的傳送,後一路訊號控制a裝置的傳送。對b裝置的傳送(a裝置接收)來說,如果a裝置接收緩衝快滿的時發出rts 訊號(意思通知b裝置停止傳送),b裝置通過cts 檢測到該訊號,停止傳送;一段時間後a裝置接收緩衝有了空餘,發出rts 訊號,指示b裝置開始傳送資料。a裝置發(b裝置接收)類似。上述功能也能在資料流中插入

xoff

(特殊字元)和

xon(另乙個特殊字元)訊號來實現。a裝置一旦接收到b裝置傳送過來的xoff,立刻停止發 送;反之,如接收到b裝置傳送過來的xon,則恢**送資料給b裝置。同理,b裝置也類似,從而實現收發雙方的速度匹配。

半雙工的方向切換:rs232中使用dtr(date terminal ready,資料終端準備)與dsr(data set ready ,資料裝置準備好)進行主流控,類似上述的rts 與cts 。對半雙工的通訊的dte(date terminal equipment,資料終端裝置)與dce(data circuitequipment )來說,預設的方向是dte接收,dce傳送。如果dte要傳送資料,必須發出rts 訊號,請求傳送資料。dce收到後如果空閒則發出cts 回應rts 訊號,表示響應請求,這樣通訊方向就變為dte->tce,同時rts 與cts 訊號必須一直保持。從這裡可以看出,cts ,trs雖然也有點流控的意思(如cts 沒有發出,dte也不能傳送資料),但主要是用來進行方向切換的。

流控制在序列通訊中的作用

這裡講到的「流」,當然指的是資料流。資料在兩個串列埠之間傳輸時,常常會出現丟失資料的現象,或者兩台計算機的處理速度不同,如台式電腦與微控制器之間的通訊,接收端資料緩衝區已滿,則此時繼續傳送來的資料就會丟失。現在我們在網路上通過modem進行資料傳輸,這個問題就尤為突出。流控制能解決這個問題,當接收端資料處理不過來時,就發出「不再接收」的訊號,傳送端就停止傳送,直到收到「可以繼續傳送」的訊號再傳送資料。因此流控制可以控制資料傳輸的程序,防止資料的丟失。pc

機中常用的兩種流控制是硬體流控制(包括

rts/cts

、dtr/cts

等)和軟體流控制

xon/xoff

(繼續/

停止),下面分別說明。

硬體流控制

硬體流控制常用的有rts/cts流控制和dtr/dsr(資料終端就緒/資料設定就緒)流控制。

硬體流控制必須將相應的電纜線連上,用rts/cts(請求傳送/清除傳送)流控制時,應將通訊兩端的rts、cts線對應相連,資料終端裝置(如計算機)使用rts來起始數據機或其它資料通訊裝置的資料流,而資料通訊裝置(如數據機)則用cts來起動和暫停來自計算機的資料流。這種硬體握手方式的過程為:我們在程式設計時根據接收端緩衝區大小設定乙個高位標誌(可為緩衝區大小的75%)和乙個低位標誌(可為緩衝區大小的25%),當緩衝區內資料量達到高位時,我們在接收端將cts線置低電平(送邏輯0),當傳送端的程式檢測到cts為低後,就停止傳送資料,直到接收端緩衝區的資料量低於低位而將cts置高電平。rts則用來標明接收裝置有沒有準備好接收資料。

常用的流控制還有還有dtr/dsr(資料終端就緒/資料設定就緒)。我們在此不再詳述。由於流控制的多樣性,我個人認為,當軟體裡用了流控制時,應做詳細的說明,如何接線,如何應用。

軟體流控制

由於電纜線的限制,我們在普通的控制通訊中一般不用硬體流控制,而用軟體流控制。一般通過xon/xoff來實現軟體流控制。常用方法是:當接收端的輸入緩衝區內資料量超過設定的高位時,就向資料傳送端發出xoff字元(十進位制的19或control-s,裝置程式設計說明書應該有詳細闡述),傳送端收到xoff字元後就立即停止傳送資料;當接收端的輸入緩衝區內資料量低於設定的低位時,就向資料傳送端發出xon字元(十進位制的17或control-q),傳送端收到xon字元後就立即開始傳送資料。一般可以從裝置配套源程式中找到傳送的是什麼字元。

應該注意,若傳輸的是二進位制資料,標誌字元也有可能在資料流中出現而引起誤操作,這是軟體流控制的缺陷,而硬體流控制不會有這個問題。

建議不要去理解simcom的rts/cts解釋。因為現在晶元用到的rts/cts定義都是hayes的定義,我以前做晶元流控時,用到的都是hayes解釋才做的成功的。

另外,看網上的資料時,一定要能分辨出是那種說法的rts/cts。

關於「下面是摘錄網上有用的參考資料:」我沒有仔細分析哪些是simcom說法,哪些是hayes說法。

有疑問可以**下。

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