Особенности FIFO буфера UART в ESP32

У ESP32 есть три UART-а. Каждый из которых размещает FIFO буфер приемника и FIFO буфер передатчика в общей памяти размером 1024 байта (ESP32 technical reference manual 3.5):

Однако при попытке увеличить размер FIFO буфера передатчика UART2 с 128 до 256 байт получил неожиданный эффект — передаваемые данные портили FIFO буфер приемника UART0, чего согласно документации быть не должно.

К сожалению в документации (ESP32 technical reference manual 3.5) описание регистров FIFO буферов отсутствует. Однако в заголовочных файлах esp-idf (в uart_struct.h) обнаружились:

1) регистр состояния FIFO буфера передатчика (смещение относительно базового адреса 0x5c):

    union {         struct {             uint32_t status:24;             uint32_t reserved24:    8;         };         uint32_t val;     } mem_tx_status;

2) регистр состояния FIFO буфера приемника (смещение относительно базового адреса 0x60):

    union {         struct {             uint32_t status:      24;             uint32_t reserved24:   8;         };         struct {             uint32_t reserved0:     2;             uint32_t rd_addr:      11;              /*This register stores the rx mem read address.*/             uint32_t wr_addr:      11;              /*This register stores the rx mem write address.*/             uint32_t reserved:      8;         };         uint32_t val;     } mem_rx_status;

Полагая что mem_tx_status соответствует по назначению бит mem_rx_status пишем для получения адресов FIFO буферов следующий код:

#include "freertos/FreeRTOS.h" #include "freertos/task.h" #include <driver/uart.h>  void print_uart_st(uart_dev_t *u,int num) {     printf("UART%d:\n",num);     printf("rx_st=0x%X\n",(unsigned int)u->mem_rx_status.val);     printf("rx_rd=0x%X\n",(unsigned int)u->mem_rx_status.rd_addr);     printf("rx_wr=0x%X\n",(unsigned int)u->mem_rx_status.wr_addr);     uint32_t tx_s = u->mem_tx_status.val;     printf("tx_st=0x%X\n",tx_s);     printf("tx_rd=0x%X\n",(tx_s>>2)&2047);     printf("tx_wr=0x%X\n",(tx_s>>13)&2047); } uart_config_t uart_config = {     .baud_rate = 115200,     .data_bits = UART_DATA_8_BITS,     .parity    = UART_PARITY_DISABLE,     .stop_bits = UART_STOP_BITS_1,     .flow_ctrl = UART_HW_FLOWCTRL_DISABLE }; void UARTtest(void * param) {     uart_param_config(UART_NUM_1,&uart_config);     uart_param_config(UART_NUM_2,&uart_config);     uart_driver_install(UART_NUM_1, 256, 0, 0, NULL, 0);     uart_driver_install(UART_NUM_2, 256, 0, 0, NULL, 0);     uart_set_pin(UART_NUM_1, UART_PIN_NO_CHANGE, GPIO_NUM_16, UART_PIN_NO_CHANGE, UART_PIN_NO_CHANGE);     uart_set_pin(UART_NUM_2, UART_PIN_NO_CHANGE, GPIO_NUM_16, UART_PIN_NO_CHANGE, UART_PIN_NO_CHANGE);     vTaskDelay(1000/portTICK_PERIOD_MS);     while (1)     {         print_uart_st(&UART0,0);         print_uart_st(&UART1,1);         print_uart_st(&UART2,2);         vTaskDelay(2000/portTICK_PERIOD_MS);         char s[256];         uart_write_bytes(UART_NUM_1, s, 1);         uart_write_bytes(UART_NUM_2, s, 2);         if(gets(s)!=NULL)         {             printf("recived=%s\n",s);         }     } } void app_main(void) {     xTaskCreate(UARTtest, "UARTtest",    4096, NULL, 5, NULL); }

После запуска получаем:

UART0:
rx_st=0x300600
rx_rd=0x180
rx_wr=0x180
tx_st=0xCE058
tx_rd=0x16
tx_wr=0x67
UART1:
rx_st=0x400800
rx_rd=0x200
rx_wr=0x200
tx_st=0x100200
tx_rd=0x80
tx_wr=0x80
UART2:
rx_st=0x500A00
rx_rd=0x280
rx_wr=0x280
tx_st=0x200400
tx_rd=0x100
tx_wr=0x100

Вывод осуществляется через UART0, поэтому tx_wr и tx_rd отличны от 0. Согласно полученным результатам распределение памяти между FIFO буферами UART0,1,2 следующее:

Кроме того регистры состояния FIFO буферов имеют разрядность 11 бит, значит возможно размер памяти отводимой под FIFO буфера = 2Кб. При задании UART0.mem_conf.tx_size=15 (память выделяется кусками длинной 128 байт) будет выделено 1920 байт, и регистр tx_wr при передаче досчитает до 1919 и с последующим переходом через 0 продолжит счет. Однако память при этом адресуется только мл. 10 битами, т.е. реальный объем общей памяти отведенной под FIFO буфера = 1Кб.

Итого:

1. Распределение общей памяти, отводимой ESP32 под FIFO UART не соответствует приведенной в technical reference manual 3.5;
2. Объем общей памяти FIFO UART = 1Кб.