c - 您如何在内存非常受限的嵌入式系统上处理大量数据传输？

Question

我有一个微 Controller ，它必须从 PC 串行端口(115200 波特)下载一个大文件，然后通过 SPI(~2 MHz)将其写入串行闪存。闪存写入必须在 256 字节 block 中，前面有写入命令和页地址。系统上可用的总 RAM 为 1 kB，堆栈大小为 80 字节。

目前的工作方式是从 UART 填充一个 256 字节缓冲区，然后在闪存写入繁忙写入时，ping-ponging 到另一个 256 字节缓冲区，该缓冲区由 RX 缓冲区就绪信号上的中断填充。重复缓冲区交换，直到操作完成。

我更愿意为在单独的循环缓冲区上运行的 SPI 和 UART 端口设置 TX/RX 中断处理程序。因此，无需轮询新字节并等待操作完成，我可以简单地填充 TX 缓冲区并启用中断或检查缓冲区中的传入数据。这将为实际工作提供更多的时钟周期，而不是等待外围设备。

在使用 128 字节循环缓冲区实现 IRQ 后，我轮询 UART RX 缓冲区以获取数据并立即将其放入 SPI TX 缓冲区以进行文件传输。我在使用这种方法时遇到的问题是，我没有足够的 RAM 用于缓冲区，而且 PC 接收缓冲区的填充速度比我将数据传输到闪存传输缓冲区的速度更快。显然，传输速度不是问题(115.2 kHz 输入和 2 MHz 输出)，但在传输每个 256 字节页面后有一个写周期等待。

---

似乎频繁的 SPI 中断阻塞了一些 UART 中断并导致字节丢失。我选择的解决方案是为 UART 接收中断使用一个环形缓冲区，并将数据送入一个 256 字节的页面缓冲区，该缓冲区通过轮询字节传输和写入完成被发送到串行闪存。 128 环形缓冲区足够大，可以防止 SPI 写入期间发生溢出。

Answer 1

应用程序的 UART 和 PC 端是否支持 RS-232 握手(流量控制)？如果是这样，当您的接收缓冲区接近满时，让 ISR 丢弃 CTS 线 - 如果 PC 端配置为尊重硬件流控制，它应该在看到这种情况时停止发送。耗尽(或几乎耗尽)接收缓冲区后，再次断言 CTS，PC 应再次开始发送。

请注意，这会使嵌入式设备上的软件变得相当复杂 - 您是否愿意做出这种权衡必须由您和您的经理及团队进行分析。