复制数据花费的时间太多

Question

我对 for 循环复制的时间有一些问题，我不明白为什么 for 循环会花费大量时间来复制小数据大小。 我正在使用 PIC24FJ256GL406 MCU，一切都很好，但是在操作 UART 微控制器时运行缓慢，因为在复制缓冲区数据时会出现一些延迟。 让我用代码和调试日志给你解释一下。

这里我发布了UART传输的功能。该函数一般只传输第一个字符，其余字节将在中断程序服务中传输。

我的时钟频率是 32Mhz 所以外围设备将是 16 Mhz。

我不明白为什么 for 循环只复制 16 字节数据需要将近 20 毫秒。所以如果数据更多，这个时间会增加。

unsigned int UART1_WriteBuffer(const uint8_t *buffer, const unsigned int bufLen)
{
    //transmit first char

    U1TXREG = buffer[0];

    while (!U1STAbits.TRMT);

    numBytesWritten = bufLen - 1;

    totalByte = 0;

    //get the current time stamp
    WSTimestamp currentTimeStamp = WSGetCurrTimestamp();

    WMLogInfo(GEN_LOG, "current time stamp %ld", currentTimeStamp);

    uint16_t i = 0;

    //memset
    memset(&uart1_txByteQ, 0x00, sizeof(uart1_txByteQ));
    
    for (i = 0; i < numBytesWritten; i++)
    {
        uart1_txByteQ = buffer[i + 1]; //copy the data
    }
    
    _U1TXIE = 1;

    //get last time stamp
    WSTimestamp lastTimeStamp = WSGetCurrTimestamp();

    WMLogInfo(GEN_LOG, "last time stamp %ld ", lastTimeStamp);
     
    ///print the debug
    WMLogInfo(GEN_LOG, "total = %ld MS time taken fo copy the = %d byte", lastTimeStamp - currentTimeStamp, numBytesWritten);

    return bufLen;

}

My Interrupt Routine service.

void __attribute__((interrupt, no_auto_psv)) _U1TXInterrupt(void)
{
    if (totalByte < numBytesWritten)
    {
        U1TXREG = uart1_txByteQ[totalByte++];

        while (!U1STAbits.TRMT);
    }
    else
    {
        _U1TXIE = 0;
        _U1TXIE = 0;
    }

}
 
Console Log.
This is function log. please note.

GEN:main loop current time stamp 6503<\r><\n>
GEN:current time stamp 6506<\r><\n>
GEN:last time stamp 6526 <\r><\n>
GEN:total = 20 MS time taken fo copy the = 16 byte<\r><\n>
GEN:command "AT+QREFUSECS=1,1<\r>" send with len [17]

Answer 1

长时间的延迟是由忙于等待标志和一些用例错误引起的。如果您打算忙于等待轮询标志，为什么首先使用 Tx 中断？ ISR 没有意义 - 看起来您应该完全放弃 Tx 中断。

此外，您还有一个简单的缓冲区副本实现。不必要地硬拷贝 RAM 缓冲区是一个非常常见的嵌入式系统初学者错误。在极少数情况下，您实际上需要进行硬拷贝，而这不是一个。相反，您应该使用具有双缓冲区的系统并简单地在它们之间交换一个指针：

static uint8_t buf1 [n];
static uint8_t buf2 [n];
static uint8_t* rx_buf = buf1;   // buffer used by rx ISR
static uint8_t* app_buf = buf2;  // buffer used by the application

...

if(rx_done)
{ // swap buffers
  uint8_t* tmp = rx_buf;
  rx_buf = app_buf;
  app_buf = tmp;
}

这也解决了双缓冲问题，即 UART 接收中断需要在主程序使用数据的同时将其传入数据存储在某处。您需要以某种方式防止竞争条件 - 使用信号量等。并且您需要声明与 ISR volatile 共享的变量，以防止不良的编译器优化器。