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请问UART硬件FIFO深度是多少？如何避免数据溢出？

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 UART 硬件 FIFO 深度是多少？如何避免数据溢出？ 0 本主题由 Harmony技术专家于 2025-11-21 17:41 审核通过
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关于UART硬件FIFO深度及避免数据溢出的方法，以下是详细解答：

一、UART硬件FIFO深度

无固定标准：

FIFO深度完全取决于具体芯片设计，常见范围如下：
- 传统UART：可能无FIFO或仅1字节缓冲（即无FIFO）
- 主流MCU/专用UART芯片：
  - 16字节（如STM32F1/F4系列）
  - 32字节（如TI Sitara AM335x）
  - 64字节（如NXP LPC1788）
  - 128字节（如部分高端FPGA软核）
- Linux串口驱动缓冲区：通常4KB~32KB（如TTY层缓冲）

查阅方法：
- 芯片数据手册：搜索关键词 "UART FIFO" 或 "Receiver Buffer"
- 寄存器查看：查找 FCR (FIFO Control Register) 或类似寄存器说明
- 代码确认：在驱动中查找 UART_RX_FIFO_SIZE 等宏定义

二、避免数据溢出方案

层级1：硬件层优化

方案	实现方式	适用场景
硬件流控(RTS/CTS)	启用RTS/CTS引脚自动控制	高速通信 (>115200bps)
增大FIFO深度	选择FIFO更大的芯片	新设计选型
DMA传输	配置DMA自动搬运FIFO数据到内存	高负载或实时系统

层级2：驱动层配置

// Linux示例：调整串口缓冲区大小

struct serial_struct ser;

ioctl(fd, TIOCGSERIAL, &ser);

ser.xmit_fifo_size = 4096;  // 发送缓冲区

ser.custom_divisor = ser.baud_base / 1500000;  // 自定义波特率

ioctl(fd, TIOCSSERIAL, &ser);

层级3：应用层策略

协议优化：
- 添加数据包序列号（应对偶发丢失）
- 实现ACK/NACK应答机制（示例协议）：
```
[STX][SEQ][DATA][CRC][ETX] → 接收方回复 [ACK][SEQ]
```

实时读取：

# Python非阻塞读取示例

ser = serial.Serial(port, timeout=0)

while True:

   data = ser.read(ser.in_waiting)  # 读取全部可用数据

   process_data(data)

   time.sleep(0.001)  # 避免CPU满载

流量控制：
- 软件流控(XON/XOFF)：
  
  接收方发送0x13(XOFF)暂停发送，0x11(XON)恢复（慎用，二进制数据可能误触发）

层级4：系统级保护

中断优先级：
- 提升UART中断优先级（高于耗时任务）

看门狗监测：

// FreeRTOS任务监控示例

void uart_rx_task(void *pv) {

 while(1) {

   if(xQueueReceive(uart_queue, &data, pdMS_TO_TICKS(100)) == pdFALSE) {

     log_error("RX timeout!");  // 发现阻塞立即告警

   }

 }

}