串口數(shù)據(jù)通信，當通信速率較快時可能會出現(xiàn)丟包現(xiàn)象，如計算機和單片機之間，當MCU接收端的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)已滿，此時仍然有新的數(shù)據(jù)傳輸過來，接收端已沒有時間進行處理，就會導致丟包(數(shù)據(jù)丟失)。實際應用中經(jīng)常會遇到該類問題，本質(zhì)原因是設備的通信速率與處理能力不匹配，導致數(shù)據(jù)傳輸時丟包。

利爾達Cat.1模組具有硬件流控的功能，用戶可通過該功能來解決通信速率與MCU處理能力匹配失衡造成的丟包問題。硬件流控的原理非常簡單，當接收端接收到的數(shù)據(jù)處理不過來時，就向發(fā)送端發(fā)送不再接收的信號，發(fā)送端接收到這個信號之后會停止發(fā)送，直到收到可以發(fā)送的信號再繼續(xù)發(fā)送。因此硬件流控可以通過是否接收到指示信號防止數(shù)據(jù)丟失。

本文主要針對具有硬件流控功能的利爾達Cat.1模組，給出了對應的時序邏輯和測試方法，用戶可根據(jù)本文對MCU程序進行開發(fā)，從而實現(xiàn)硬件流控串口通信。

環(huán)境搭建

01

軟件環(huán)境

通過AT指令AT+IFC=2,2開啟硬件流控。

注1：NT35E開啟硬件流控后會自動保存，復位后硬件流控仍保持開啟狀態(tài)；
注2：NT26U和NT90則需要通過AT指令AT&W進行保存。

02

硬件環(huán)境

本次測試使用串口助手SSCOM模擬MCU對模組進行控制，USB轉(zhuǎn)串口工具如圖1所示。

圖1 USB轉(zhuǎn)串口工具

模組引腳連接示意圖如圖2所示。

圖2 引腳連接示意圖

硬件流控測試

CTS引腳是模組的輸入端，用于主機(MCU)通知模組是否準備好，模組是否可向主機(MCU)發(fā)送信息，低電平有效。

RTS引腳是模組的輸出端，用于模組通知主機(MCU)是否準備好，主機(MCU)是否可向模組發(fā)送信息，低電平有效。

01

模組CTS引腳測試

注：模組CTS引腳硬件流控測試，模組開啟流控功能，sscom未開啟流控功能。

硬件流控使能測試步驟如下：
1)懸空模組CTS、RTS引腳；
2)發(fā)送指令AT+IFC=2,2，開啟模組硬件流控；
3)進行正常的AT交互；

通過上述流程開啟硬件流控功能后，SSCOM將無法收到模組返回的消息。此時，使用萬用表測量模組的CTS和RTS引腳：

1)CTS引腳為高電平，即模組不會發(fā)送消息；

2)RTS引腳為低電平，即允許主機(MCU)發(fā)送信息；

未連接模組CTS、RTS引腳時，模組會接收到AT指令并正常執(zhí)行，但是由于模組認為主機沒有做好接收的準備，AT指令的執(zhí)行結果將暫存于模組的內(nèi)部緩存中，不會進行數(shù)據(jù)發(fā)送，所以SSCOM無法接收模組返回的消息。

拉低模組CTS引腳后，模組會一次性把緩存的數(shù)據(jù)輸出到SSCOM中，此時通過SSCOM進行AT指令通信(模組的CTS引腳接地)，能夠立即接收到來自模組返回的消息。

根據(jù)以上的測試過程和結果可以得出，模組開啟硬件流控功能后CTS引腳功能正常。

02

模組RTS引腳測試

1)連接主機、模組CTS、RTS引腳；

2)發(fā)送指令AT+IFC=2,2，開啟模組硬件流控；

3)配置SSCOM，模擬主機開啟硬件流控；

4)進行正常的AT交互；

圖3 勾選SSCOM左下角的RST選項

圖4 使能sscom硬件流控

SSCOM按照配置完成后，確認模組AT通信正常，然后通過大數(shù)據(jù)交互觸發(fā)模組硬件流控功能。如圖5所示，創(chuàng)建一個txt文檔，內(nèi)部填入大量AT指令。

圖5 創(chuàng)建一個填入大量AT指令的txt文檔

通過SSCOM發(fā)送文件的功能，可快速向模組發(fā)送AT指令。在發(fā)送文件時把串口波特率修改為460800bps(AT+IPR=460800)以便觸發(fā)高速率通信下的硬件流控指示。

圖6 打開文件-發(fā)送文件

通過邏輯分析儀抓取模組TX、RX、RTS、CTS引腳波形，模組引腳與邏輯分析儀通道匹配如表1所示：

表1 模組引腳與邏輯分析儀通道匹配表

如圖7所示為發(fā)送文件時模組引腳波形圖，根據(jù)圖示可知當模組的緩存已滿，RTS引腳輸出高電平，模組RX引腳保持高電平，此時SSCOM不會向模組發(fā)送AT指令；由于SSCOM運行在電腦上，速度、緩存遠高于模組(不會發(fā)生阻塞)，因此模組的CTS引腳始終保持低電平。

根據(jù)以上的測試過程和結果可以得出，模組開啟硬件流控功能后RTS引腳功能正常。

圖7 發(fā)送文件波形