利尔达Cat.1模组UART硬件流控说明

串口数据通信，当通信速率较快时可能会出现丢包现象，如计算机和单片机之间，当MCU接收端的数据缓冲区已满，此时仍然有新的数据传输过来，接收端已没有时间进行处理，就会导致丢包(数据丢失)。实际应用中经常会遇到该类问题，本质原因是设备的通信速率与处理能力不匹配，导致数据传输时丢包。
 

利尔达Cat.1模组具有硬件流控的功能，用户可通过该功能来解决通信速率与MCU处理能力匹配失衡造成的丢包问题。硬件流控的原理非常简单，当接收端接收到的数据处理不过来时，就向发送端发送不再接收的信号，发送端接收到这个信号之后会停止发送，直到收到可以发送的信号再继续发送。因此硬件流控可以通过是否接收到指示信号防止数据丢失。

本文主要针对具有硬件流控功能的利尔达Cat.1模组，给出了对应的时序逻辑和测试方法，用户可根据本文对MCU程序进行开发，从而实现硬件流控串口通信。

环境搭建

01

软件环境

通过AT指令AT+IFC=2,2开启硬件流控。

注1：NT35E开启硬件流控后会自动保存，复位后硬件流控仍保持开启状态；
注2：NT26U和NT90则需要通过AT指令AT&W进行保存。

02

硬件环境

本次测试使用串口助手SSCOM模拟MCU对模组进行控制，USB转串口工具如图1所示。

图1 USB转串口工具

模组引脚连接示意图如图2所示。

图2 引脚连接示意图

硬件流控测试

CTS引脚是模组的输入端，用于主机(MCU)通知模组是否准备好，模组是否可向主机(MCU)发送信息，低电平有效。

RTS引脚是模组的输出端，用于模组通知主机(MCU)是否准备好，主机(MCU)是否可向模组发送信息，低电平有效。

01

模组CTS引脚测试

注：模组CTS引脚硬件流控测试，模组开启流控功能，sscom未开启流控功能。

硬件流控使能测试步骤如下：
1)悬空模组CTS、RTS引脚；
2)发送指令AT+IFC=2,2，开启模组硬件流控；
3)进行正常的AT交互；

通过上述流程开启硬件流控功能后，SSCOM将无法收到模组返回的消息。此时，使用万用表测量模组的CTS和RTS引脚：

1)CTS引脚为高电平，即模组不会发送消息；

2)RTS引脚为低电平，即允许主机(MCU)发送信息；

未连接模组CTS、RTS引脚时，模组会接收到AT指令并正常执行，但是由于模组认为主机没有做好接收的准备，AT指令的执行结果将暂存于模组的内部缓存中，不会进行数据发送，所以SSCOM无法接收模组返回的消息。

拉低模组CTS引脚后，模组会一次性把缓存的数据输出到SSCOM中，此时通过SSCOM进行AT指令通信(模组的CTS引脚接地)，能够立即接收到来自模组返回的消息。

根据以上的测试过程和结果可以得出，模组开启硬件流控功能后CTS引脚功能正常。

02

模组RTS引脚测试

1)连接主机、模组CTS、RTS引脚；

2)发送指令AT+IFC=2,2，开启模组硬件流控；

3)配置SSCOM，模拟主机开启硬件流控；

4)进行正常的AT交互；

图3 勾选SSCOM左下角的RST选项

图4 使能sscom硬件流控

SSCOM按照配置完成后，确认模组AT通信正常，然后通过大数据交互触发模组硬件流控功能。如图5所示，创建一个txt文档，内部填入大量AT指令。
 

图5 创建一个填入大量AT指令的txt文档

通过SSCOM发送文件的功能，可快速向模组发送AT指令。在发送文件时把串口波特率修改为460800bps(AT+IPR=460800)以便触发高速率通信下的硬件流控指示。
 

图6 打开文件-发送文件

通过逻辑分析仪抓取模组TX、RX、RTS、CTS引脚波形，模组引脚与逻辑分析仪通道匹配如表1所示：
 

表1 模组引脚与逻辑分析仪通道匹配表

如图7所示为发送文件时模组引脚波形图，根据图示可知当模组的缓存已满，RTS引脚输出高电平，模组RX引脚保持高电平，此时SSCOM不会向模组发送AT指令；由于SSCOM运行在电脑上，速度、缓存远高于模组(不会发生阻塞)，因此模组的CTS引脚始终保持低电平。
 

根据以上的测试过程和结果可以得出，模组开启硬件流控功能后RTS引脚功能正常。

图7 发送文件波形