iMX 处理器上的串行驱动程序限制

Question

我正在使用 ARM iMX6 处理器的嵌入式 Linux 设备上进行开发。主要目的是从外部源读取传入的串行流。

由于串行流的非典型性质，我在使用用于imx 处理器的Linux 串行驱动程序时遇到了一些障碍。但没有什么超出 iMX6 的能力。例如，传入的串行流是反转逻辑。iMX6 有一个特定的寄存器设置来反转 RX 信号。据我所知，Linux 驱动程序没有公开它。

另一个复杂之处是传入的串行数据以 3ms 突发的形式到达。外部源连续传输 3ms，然后 3ms 空闲，然后 3ms 数据，然后空闲，等等。为了与每个突发的第一个字节同步，能够检测线路何时空闲是非常有用的。同样，iMX6 有一个寄存器值专门用于指示 RX 线路空闲，但 Linux 驱动程序不会公开它。

我也很困惑驱动程序中的缓冲如何工作。我知道 iMX6 有一个 32 字节 FIFO 缓冲区，但我无法判断驱动程序是否使用该缓冲区或使用外部 RAM 进行缓冲。我遇到一个问题，当read我处于阻塞模式时，命令经常挂起一秒钟，而这种情况永远不会发生，因为数据流是连续的。

作为参考，以下是我在 C 代码中配置串行端口并读取 50 个字节的方法（目前我已将其更改为非阻塞）：

#include <stropts.h>
#include <asm/termios.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>

int main()
{
  int fd;
  struct termios2 terminal;
  unsigned char v[50];

  fd = open ("/dev/ttymxc2", O_RDONLY | O_NOCTTY | O_NONBLOCK );
  ioctl(fd, TCGETS2, &terminal);
  terminal.c_cflag |= (CLOCAL | CREAD) ;
  terminal.c_cflag |= PARENB ; //enable parity
  terminal.c_cflag &= ~PARODD ; //even parity
  terminal.c_cflag |= CSTOPB ;  //2 stop bits
  terminal.c_cflag &= ~CSIZE ;
  terminal.c_cflag |= CS8 ;
  terminal.c_lflag &= ~(ICANON | IEXTEN | ECHO | ECHOE | ISIG) ;
  terminal.c_oflag &= ~OPOST ;
  terminal.c_cflag &= ~CBAUD;
  terminal.c_cflag |= BOTHER;
  terminal.c_ispeed = 100000;  //100kHz baud
  terminal.c_ospeed = 100000;
  ioctl(fd, TCSETS2, &terminal);
  ...
  for(i=0;i<50;i++)
  {
      read(fd,v+i,1)
  }
  ...
}

所以我有两个问题：

1. 从处理器可用但驱动程序未公开的串行端口获取功能的“正确”方法是什么？我无法想象我是第一个想要使用处理器如此基本功能的人，但我不想重新发明轮子。我需要编写自己的驱动程序吗？

2. 是否存在有关 iMX 串行驱动程序的综合文档？该代码的注释很差，我很快就迷失了方向，试图找到解决它的方法。例如，我不知道从哪里开始调查导致其在接收连续数据流时挂起的缓冲问题。

Answer 1

我完全放弃了串行驱动程序，而是编写了一些函数来直接访问寄存器内存（根据 devmem2.c 源代码建模）。现在，我可以直接设置 INVR 位来反转 RX 信号，使用 IDLE 位来检测线路何时空闲，并在传入的数据字节到达后立即检索它们，而无需延迟。

我在另一个论坛上发现了一些关于 UART DMA 需要 RX 线路空闲至少 8ms 才能为缓冲区提供服务的信息。这显然是我遇到的 1 秒延迟的原因。