rt-thread 驱动篇（一） serialX 框架理论
前言 苦串口驱动久矣！
现状 串口驱动三种工作模式：轮询、中断、dma。
轮询模式占用 cpu 最高，但是实现也是最简单的；dma 占用 cpu 最少，实现也是最麻烦的；中断模式居中。
原串口驱动有以下几个问题：
1. 中断模式，接收有缓存，发送没缓存
2. 中断模式，读操作是非阻塞的，没有阻塞读；写操作因为没有缓存，只能阻塞写，没有非阻塞写。
3. 中断接收过程，每往发送寄存器填充一个字符，就使用完成量等待发送完成中断，通过完成量进行进程调度次数和发送数据量同样多！
4. dma 模式比较复杂，在实现上更复杂。
1. 首先，接收有两种缓存方案，一种没有缓存，借用应用层的内存直接做 dma 接收缓存；一种有缓存，用的和中断模式下相同的 fifo 数据结构。发送只有一种缓存方式，把应用层内存放到数据队列里做发送缓存。
2. 无论哪种缓存方案，都没有考虑阻塞的问题。而是抛给串口驱动一个内存地址，就返回到应用层了。应用层要么动用 `rt_device_set_rx_indicate` `rt_device_set_tx_complete` 做同步——退化成 poll 模式，失去了 dma 的优势；要么继续干其它工作——抛给串口驱动的内存可能引入隐患。
3. 为了防止 dma 工作的时候又有新的读写需求，
对串口驱动的期望 轮询模式不在今天讨论计划内。下面所有的讨论都只涉及中断和 dma 两种模式。
无论哪种工作模式，都应该有至少一级缓存机制。 无论哪种工作模式，都应该可以设置成阻塞或者非阻塞。 默认是阻塞 io 模式；如果想用非阻塞工作模式，可以通过 open 或者 control 修改。 读写阻塞特性是同步的，不存在阻塞写非阻塞读或者非阻塞写阻塞读两种模式。 阻塞读的过程是，没有数据永久阻塞；有数据无论多少（小于等于期望数据量），返回读取的数据量。 阻塞写的过程是，缓存空间为 0 阻塞等待缓存被释放；缓存空间不足先填满缓存，继续等待缓存被释放；缓存空间足够，把应用层数据拷贝到驱动缓存。最后返回搬到缓存的数据量。 非阻塞读的过程是，没有数据返回 0；有数据，从 fifo 拷贝数据到应用层提供的内存，返回拷贝的数据量。 非阻塞写的过程是，缓存为 0 ，返回 0；缓存不足返回写成功了多少数据；缓存足够，把数据搬移完，返回写成功的数据量。 无论是轮询、中断、dma 哪种模式，都应该可以实现 stream 特性。 中断模式下的理论实践 注：以下实现是在 nuc970 上完成的，有些特性可能不是通用的。例如，串口外设自带硬件 fifo ，uart1 是高速 uart 设备，fifo 有 64 字节。uart3 的 fifo 就只有 16 字节。
定义缓存数据结构 为实现上述需求，接收和发送都需要有如下一个 fifo
struct rt_serial_fifo{ rt_uint32_t buf_sz; /* software fifo buffer */ rt_uint8_t *buffer; rt_uint16_t put_index, get_index; rt_bool_t is_full;}; > 注：别问我为啥不用 ringbuffer
大部分还是借用 `struct rt_serial_rx_fifo` 的实现的。增加了个 `buf_sz` 由 fifo 自己维护自己的缓存容量
针对 fifo 特意定义了三个函数，
`rt_forceinline rt_size_t _serial_fifo_calc_data_len(struct rt_serial_fifo *fifo)` 计算 fifo 中写入的数据量
`rt_forceinline void _serial_fifo_push_data(struct rt_serial_fifo *fifo, rt_uint8_t ch)` 压入一个数据（不完整实现，具体见下文）
`rt_forceinline rt_uint8_t _serial_fifo_pop_data(struct rt_serial_fifo *fifo)` 弹出一个数据（不完整实现，具体见下文）
读设备过程 读设备对应中断接收。
rt_inline int _serial_int_rx(struct rt_serial_device *serial, rt_uint8_t *data, int length){ rt_size_t len, size; struct rt_serial_fifo* rx_fifo; rt_base_t level; rt_assert(serial != rt_null); rx_fifo = (struct rt_serial_fifo*) serial->serial_rx; rt_assert(rx_fifo != rt_null); /* disable interrupt */ level = rt_hw_interrupt_disable(); len = _serial_fifo_calc_data_len(rx_fifo); if ((len == 0) && // non-blocking io mode (serial->parent.open_flag & rt_device_oflag_nonblocking) == rt_device_oflag_nonblocking) { /* enable interrupt */ rt_hw_interrupt_enable(level); return 0; } if ((len == 0) && // blocking io mode (serial->parent.open_flag & rt_device_oflag_nonblocking) != rt_device_oflag_nonblocking) { do { /* enable interrupt */ rt_hw_interrupt_enable(level); rt_completion_wait(&(serial->completion_rx), rt_waiting_forever); /* disable interrupt */ level = rt_hw_interrupt_disable(); len = _serial_fifo_calc_data_len(rx_fifo); } while(len == 0); } if (len > length) { len = length; } /* read from software fifo */ for (size = 0; size is_full = rt_false; /* enable interrupt */ rt_hw_interrupt_enable(level); return size;} 简单说明就是：关中断，计算缓存数据量，如果为空判断是否需要阻塞。拷贝完数据，开中断。
这里需要注意的是，拷贝完数据后 fifo 必然不会是 full 的，`rx_fifo->is_full = rt_false` 这句没有加在 `_serial_fifo_pop_data` 函数，所以上面说它的实现是不完整的。
写设备过程 写设备对应中断发送
rt_inline int _serial_int_tx(struct rt_serial_device *serial, const rt_uint8_t *data, int length){ rt_size_t len, length_t, size; struct rt_serial_fifo *tx_fifo; rt_base_t level; rt_uint8_t last_char = 0; rt_assert(serial != rt_null); tx_fifo = (struct rt_serial_fifo*) serial->serial_tx; rt_assert(tx_fifo != rt_null); size = 0; do { length_t = length - size; /* disable interrupt */ level = rt_hw_interrupt_disable(); len = tx_fifo->buf_sz - _serial_fifo_calc_data_len(tx_fifo); if ((len == 0) && // non-blocking io mode (serial->parent.open_flag & rt_device_oflag_nonblocking) == rt_device_oflag_nonblocking) { /* enable interrupt */ rt_hw_interrupt_enable(level); break; } if ((len == 0) && // blocking io mode (serial->parent.open_flag & rt_device_oflag_nonblocking) != rt_device_oflag_nonblocking) { /* enable interrupt */ rt_hw_interrupt_enable(level); rt_completion_wait(&(serial->completion_tx), rt_waiting_forever); continue; } if (len > length_t) { len = length_t; } /* copy to software fifo */ while (len > 0) { /* * to be polite with serial console add a line feed * to the carriage return character */ if (*data == 'n' && (serial->parent.open_flag & rt_device_flag_stream) == rt_device_flag_stream && last_char != 'r') { _serial_fifo_push_data(tx_fifo, 'r'); len--; if (len == 0) break; last_char = 0; } else if (*data == 'r') { last_char = 'r'; } else { last_char = 0; } _serial_fifo_push_data(tx_fifo, *data); data++; len--; size++; } /* if the next position is read index, discard this 'read char' */ if (tx_fifo->put_index == tx_fifo->get_index) { tx_fifo->is_full = rt_true; } // todo: start tx serial->ops->start_tx(serial); /* enable interrupt */ rt_hw_interrupt_enable(level); } while(size ops->start_tx(serial)` 用于开启发送过程（这个的实现可能在不同芯片上略有差异）。
中断接收 while (1) { ch = serial->ops->getc(serial); if (ch == -1) break; /* if fifo is full, discard one byte first */ if (rx_fifo->is_full == rt_true) { rx_fifo->get_index += 1; if (rx_fifo->get_index >= rx_fifo->buf_sz) rx_fifo->get_index = 0; } /* push a new data */ _serial_fifo_push_data(rx_fifo, ch); /* if put index equal to read index, fifo is full */ if (rx_fifo->put_index == rx_fifo->get_index) { rx_fifo->is_full = rt_true; } } rt_completion_done(&(serial->completion_rx)); 注：这里的 while 循环是因为 uart 外设自带硬件 fifo。
简单讲就是，有接收中断，就往接收 fifo 中压入数据，如果 fifo 是满的，丢弃掉旧数据。
中断发送 /* calucate fifo data size */ len = _serial_fifo_calc_data_len(tx_fifo); if (len == 0) { // todo: stop tx serial->ops->stop_tx(serial); rt_completion_done(&(serial->completion_tx)); break; } if (len > 64) { len = 64; } /* read from software fifo */ while (len > 0) { /* pop one byte data */ ch = _serial_fifo_pop_data(tx_fifo); serial->ops->putc(serial, ch); len--; } tx_fifo->is_full = rt_false; 先计算是否还有数据要发送，如果没有，调用 `serial->ops->stop_tx(serial)` 对应上面的 `serial->ops->start_tx(serial)` 。
因为硬件自带 fifo ，这里最多可以连续写 64 个字节。
因为发送 fifo 是往外弹出数据的，最后肯定是非满的。
未说明的问题 对于串口设备来讲，接收是非预期的，所以串口接收中断必须一直开着。发送就不一样了，没有发送数据的时候是可以不开发送中断的。
上文中提到的两个 ops `start_tx` `stop_tx` 正是开发送中断使能，关发送中断使能。另外，它俩还有更重要的作用。
在 nuc970 的设计上，只要发送寄存器为空就会有发送完成中断，并不是发送完最后一个字节才产生。正因为这个特性，当开发送中断使能的时候会立马进入中断。在中断里判断是否有数据要发送，刚好可以作为“启动发送”。
对于其它芯片，如果发送中断的含义是“发送完最后一个字节”，仅仅使能发送中断还不够，还需要软件触发发送中断。这是发送不同于接收的最重要的地方。
dma 模式下的实现探讨 为什么上一节叫实践，这一节变成探讨了？
第一，笔者还没时间在 nuc970 上完成 dma 的部分。
第二，有了上面中断模式的铺垫，dma 模式也是轻车熟路。不觉得 nuc970 的硬件 fifo 就是 dma 的翻版吗？
dma 模式需要二级缓存机制。第一级缓存和中断模式用的 fifo 一样。这样 read write 两个函数的实现可以是一样的。
在此基础上，增加一个数组。如下是完整串口设备定义：
struct rt_serial_device{ struct rt_device parent; const struct rt_uart_ops *ops; struct serial_configure config; void *serial_rx; void *serial_tx; rt_uint8_t serial_dma_rx[64]; rt_uint8_t serial_dma_tx[64]; cb_serial_tx _cb_tx; cb_serial_rx _cb_rx; struct rt_completion completion_tx; struct rt_completion completion_rx;};typedef struct rt_serial_device rt_serial_t; 这两个数组作为 dma 收发过程的缓存。
发送数据时，从 serial_tx 的 fifo 拷贝数据到 serial_dma_tx ，启动 dma。发送完成后判断 serial_tx 的 fifo 是否还有数据，有数据继续拷贝，直到 fifo 为空关闭 dma 发送。
接收数据时，在 dma 中断里拷贝 `serial_dma_rx` 所有数据到 serial_rx 的 fifo 。如果 dma 中断分完成一半中断和全部传输完成两种中断。可以分成两次中断，每次只处理一半数据，这样每次往 fifo 倒腾数据的时候，还有一半缓冲区可用，也不至于会担心仓促。
我们需要做的工作只有“怎么安全有效启动 dma 发送”。
底层驱动 以上都是串口设备驱动框架部分，下面说说和芯片操作紧密相关的部分
init 函数，负责注册设备到设备树。
configure 函数，负责串口外设初始化，包括波特率、数据位、流控等等。还有个重要的工作就是调用引脚复用配置函数。
control 函数，使能禁用收发等中断。
putc 函数，负责写发送寄存器，写寄存器前一定先判断发送寄存器是否可写是否为空，阻塞等。
getc 函数，负责读接收寄存器，读寄存器前一定先判断是否有有效数据，如果没有返回 -1。
start_tx 函数，使能发送中断，如果发送寄存器为空，触发发送中断。（如果芯片没有这个特性，需要想办法触发发送完成中断）
stop_tx 函数，禁用发送中断。
中断回调函数，负责处理中断，根据中断状态调用 `rt_hw_serial_isr` 函数。
实机验证 中断模式在 nuc970 芯片下经过**千万级数据**收发测试的考验。测试环境有如下两种：
1. 非阻塞 io；波特率 9600；串口调试工具：usr-tcp232 ，usr 出的调试工具。
串口调试工具定时 50ms 发送 30 个字符。nuc970 接收到数据后返回接收到的数据。
2. 阻塞 io；波特率 115200；串口调试工具：usr-tcp232 ，usr 出的调试工具。
串口调试工具定时 10ms 发送 30 个字符。nuc970 接收到数据后返回接收到的数据。（串口调试助手发送了 200w 字节数据，接收到了相同个数字符！）
结论 因为 nuc970 芯片的特殊性，上面虽说使用的是中断模式，其实和 dma 有点儿类似了。假如是没收发一个字节数据各对应一次中断，中断次数会比较多。
但是，在应用层来看，无论是中断还是 dma 都是一样的——要么阻塞，要么非阻塞。
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应用于智能穿戴-MPHM160809系列
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原串口驱动有以下几个问题：
1. 中断模式，接收有缓存，发送没缓存
2. 中断模式，读操作是非阻塞的，没有阻塞读；写操作因为没有缓存，只能阻塞写，没有非阻塞写。
3. 中断接收过程，每往发送寄存器填充一个字符，就使用完成量等待发送完成中断，通过完成量进行进程调度次数和发送数据量同样多！
4. dma 模式比较复杂，在实现上更复杂。
1. 首先，接收有两种缓存方案，一种没有缓存，借用应用层的内存直接做 dma 接收缓存；一种有缓存，用的和中断模式下相同的 fifo 数据结构。发送只有一种缓存方式，把应用层内存放到数据队列里做发送缓存。
2. 无论哪种缓存方案，都没有考虑阻塞的问题。而是抛给串口驱动一个内存地址，就返回到应用层了。应用层要么动用 `rt_device_set_rx_indicate` `rt_device_set_tx_complete` 做同步——退化成 poll 模式，失去了 dma 的优势；要么继续干其它工作——抛给串口驱动的内存可能引入隐患。
3. 为了防止 dma 工作的时候又有新的读写需求，
对串口驱动的期望 轮询模式不在今天讨论计划内。下面所有的讨论都只涉及中断和 dma 两种模式。
无论哪种工作模式，都应该有至少一级缓存机制。 无论哪种工作模式，都应该可以设置成阻塞或者非阻塞。 默认是阻塞 io 模式；如果想用非阻塞工作模式，可以通过 open 或者 control 修改。 读写阻塞特性是同步的，不存在阻塞写非阻塞读或者非阻塞写阻塞读两种模式。 阻塞读的过程是，没有数据永久阻塞；有数据无论多少（小于等于期望数据量），返回读取的数据量。 阻塞写的过程是，缓存空间为 0 阻塞等待缓存被释放；缓存空间不足先填满缓存，继续等待缓存被释放；缓存空间足够，把应用层数据拷贝到驱动缓存。最后返回搬到缓存的数据量。 非阻塞读的过程是，没有数据返回 0；有数据，从 fifo 拷贝数据到应用层提供的内存，返回拷贝的数据量。 非阻塞写的过程是，缓存为 0 ，返回 0；缓存不足返回写成功了多少数据；缓存足够，把数据搬移完，返回写成功的数据量。 无论是轮询、中断、dma 哪种模式，都应该可以实现 stream 特性。 中断模式下的理论实践 注：以下实现是在 nuc970 上完成的，有些特性可能不是通用的。例如，串口外设自带硬件 fifo ，uart1 是高速 uart 设备，fifo 有 64 字节。uart3 的 fifo 就只有 16 字节。
定义缓存数据结构 为实现上述需求，接收和发送都需要有如下一个 fifo
struct rt_serial_fifo{ rt_uint32_t buf_sz; /* software fifo buffer */ rt_uint8_t *buffer; rt_uint16_t put_index, get_index; rt_bool_t is_full;}; > 注：别问我为啥不用 ringbuffer
大部分还是借用 `struct rt_serial_rx_fifo` 的实现的。增加了个 `buf_sz` 由 fifo 自己维护自己的缓存容量
针对 fifo 特意定义了三个函数，
`rt_forceinline rt_size_t _serial_fifo_calc_data_len(struct rt_serial_fifo *fifo)` 计算 fifo 中写入的数据量
`rt_forceinline void _serial_fifo_push_data(struct rt_serial_fifo *fifo, rt_uint8_t ch)` 压入一个数据（不完整实现，具体见下文）
`rt_forceinline rt_uint8_t _serial_fifo_pop_data(struct rt_serial_fifo *fifo)` 弹出一个数据（不完整实现，具体见下文）
读设备过程 读设备对应中断接收。
rt_inline int _serial_int_rx(struct rt_serial_device *serial, rt_uint8_t *data, int length){ rt_size_t len, size; struct rt_serial_fifo* rx_fifo; rt_base_t level; rt_assert(serial != rt_null); rx_fifo = (struct rt_serial_fifo*) serial->serial_rx; rt_assert(rx_fifo != rt_null); /* disable interrupt */ level = rt_hw_interrupt_disable(); len = _serial_fifo_calc_data_len(rx_fifo); if ((len == 0) && // non-blocking io mode (serial->parent.open_flag & rt_device_oflag_nonblocking) == rt_device_oflag_nonblocking) { /* enable interrupt */ rt_hw_interrupt_enable(level); return 0; } if ((len == 0) && // blocking io mode (serial->parent.open_flag & rt_device_oflag_nonblocking) != rt_device_oflag_nonblocking) { do { /* enable interrupt */ rt_hw_interrupt_enable(level); rt_completion_wait(&(serial->completion_rx), rt_waiting_forever); /* disable interrupt */ level = rt_hw_interrupt_disable(); len = _serial_fifo_calc_data_len(rx_fifo); } while(len == 0); } if (len > length) { len = length; } /* read from software fifo */ for (size = 0; size is_full = rt_false; /* enable interrupt */ rt_hw_interrupt_enable(level); return size;} 简单说明就是：关中断，计算缓存数据量，如果为空判断是否需要阻塞。拷贝完数据，开中断。
这里需要注意的是，拷贝完数据后 fifo 必然不会是 full 的，`rx_fifo->is_full = rt_false` 这句没有加在 `_serial_fifo_pop_data` 函数，所以上面说它的实现是不完整的。
写设备过程 写设备对应中断发送
rt_inline int _serial_int_tx(struct rt_serial_device *serial, const rt_uint8_t *data, int length){ rt_size_t len, length_t, size; struct rt_serial_fifo *tx_fifo; rt_base_t level; rt_uint8_t last_char = 0; rt_assert(serial != rt_null); tx_fifo = (struct rt_serial_fifo*) serial->serial_tx; rt_assert(tx_fifo != rt_null); size = 0; do { length_t = length - size; /* disable interrupt */ level = rt_hw_interrupt_disable(); len = tx_fifo->buf_sz - _serial_fifo_calc_data_len(tx_fifo); if ((len == 0) && // non-blocking io mode (serial->parent.open_flag & rt_device_oflag_nonblocking) == rt_device_oflag_nonblocking) { /* enable interrupt */ rt_hw_interrupt_enable(level); break; } if ((len == 0) && // blocking io mode (serial->parent.open_flag & rt_device_oflag_nonblocking) != rt_device_oflag_nonblocking) { /* enable interrupt */ rt_hw_interrupt_enable(level); rt_completion_wait(&(serial->completion_tx), rt_waiting_forever); continue; } if (len > length_t) { len = length_t; } /* copy to software fifo */ while (len > 0) { /* * to be polite with serial console add a line feed * to the carriage return character */ if (*data == 'n' && (serial->parent.open_flag & rt_device_flag_stream) == rt_device_flag_stream && last_char != 'r') { _serial_fifo_push_data(tx_fifo, 'r'); len--; if (len == 0) break; last_char = 0; } else if (*data == 'r') { last_char = 'r'; } else { last_char = 0; } _serial_fifo_push_data(tx_fifo, *data); data++; len--; size++; } /* if the next position is read index, discard this 'read char' */ if (tx_fifo->put_index == tx_fifo->get_index) { tx_fifo->is_full = rt_true; } // todo: start tx serial->ops->start_tx(serial); /* enable interrupt */ rt_hw_interrupt_enable(level); } while(size ops->start_tx(serial)` 用于开启发送过程（这个的实现可能在不同芯片上略有差异）。
中断接收 while (1) { ch = serial->ops->getc(serial); if (ch == -1) break; /* if fifo is full, discard one byte first */ if (rx_fifo->is_full == rt_true) { rx_fifo->get_index += 1; if (rx_fifo->get_index >= rx_fifo->buf_sz) rx_fifo->get_index = 0; } /* push a new data */ _serial_fifo_push_data(rx_fifo, ch); /* if put index equal to read index, fifo is full */ if (rx_fifo->put_index == rx_fifo->get_index) { rx_fifo->is_full = rt_true; } } rt_completion_done(&(serial->completion_rx)); 注：这里的 while 循环是因为 uart 外设自带硬件 fifo。
简单讲就是，有接收中断，就往接收 fifo 中压入数据，如果 fifo 是满的，丢弃掉旧数据。
中断发送 /* calucate fifo data size */ len = _serial_fifo_calc_data_len(tx_fifo); if (len == 0) { // todo: stop tx serial->ops->stop_tx(serial); rt_completion_done(&(serial->completion_tx)); break; } if (len > 64) { len = 64; } /* read from software fifo */ while (len > 0) { /* pop one byte data */ ch = _serial_fifo_pop_data(tx_fifo); serial->ops->putc(serial, ch); len--; } tx_fifo->is_full = rt_false; 先计算是否还有数据要发送，如果没有，调用 `serial->ops->stop_tx(serial)` 对应上面的 `serial->ops->start_tx(serial)` 。
因为硬件自带 fifo ，这里最多可以连续写 64 个字节。
因为发送 fifo 是往外弹出数据的，最后肯定是非满的。
未说明的问题 对于串口设备来讲，接收是非预期的，所以串口接收中断必须一直开着。发送就不一样了，没有发送数据的时候是可以不开发送中断的。
上文中提到的两个 ops `start_tx` `stop_tx` 正是开发送中断使能，关发送中断使能。另外，它俩还有更重要的作用。
在 nuc970 的设计上，只要发送寄存器为空就会有发送完成中断，并不是发送完最后一个字节才产生。正因为这个特性，当开发送中断使能的时候会立马进入中断。在中断里判断是否有数据要发送，刚好可以作为“启动发送”。
对于其它芯片，如果发送中断的含义是“发送完最后一个字节”，仅仅使能发送中断还不够，还需要软件触发发送中断。这是发送不同于接收的最重要的地方。
dma 模式下的实现探讨 为什么上一节叫实践，这一节变成探讨了？
第一，笔者还没时间在 nuc970 上完成 dma 的部分。
第二，有了上面中断模式的铺垫，dma 模式也是轻车熟路。不觉得 nuc970 的硬件 fifo 就是 dma 的翻版吗？
dma 模式需要二级缓存机制。第一级缓存和中断模式用的 fifo 一样。这样 read write 两个函数的实现可以是一样的。
在此基础上，增加一个数组。如下是完整串口设备定义：
struct rt_serial_device{ struct rt_device parent; const struct rt_uart_ops *ops; struct serial_configure config; void *serial_rx; void *serial_tx; rt_uint8_t serial_dma_rx[64]; rt_uint8_t serial_dma_tx[64]; cb_serial_tx _cb_tx; cb_serial_rx _cb_rx; struct rt_completion completion_tx; struct rt_completion completion_rx;};typedef struct rt_serial_device rt_serial_t; 这两个数组作为 dma 收发过程的缓存。
发送数据时，从 serial_tx 的 fifo 拷贝数据到 serial_dma_tx ，启动 dma。发送完成后判断 serial_tx 的 fifo 是否还有数据，有数据继续拷贝，直到 fifo 为空关闭 dma 发送。
接收数据时，在 dma 中断里拷贝 `serial_dma_rx` 所有数据到 serial_rx 的 fifo 。如果 dma 中断分完成一半中断和全部传输完成两种中断。可以分成两次中断，每次只处理一半数据，这样每次往 fifo 倒腾数据的时候，还有一半缓冲区可用，也不至于会担心仓促。
我们需要做的工作只有“怎么安全有效启动 dma 发送”。
底层驱动 以上都是串口设备驱动框架部分，下面说说和芯片操作紧密相关的部分
init 函数，负责注册设备到设备树。
configure 函数，负责串口外设初始化，包括波特率、数据位、流控等等。还有个重要的工作就是调用引脚复用配置函数。
control 函数，使能禁用收发等中断。
putc 函数，负责写发送寄存器，写寄存器前一定先判断发送寄存器是否可写是否为空，阻塞等。
getc 函数，负责读接收寄存器，读寄存器前一定先判断是否有有效数据，如果没有返回 -1。
start_tx 函数，使能发送中断，如果发送寄存器为空，触发发送中断。（如果芯片没有这个特性，需要想办法触发发送完成中断）
stop_tx 函数，禁用发送中断。
中断回调函数，负责处理中断，根据中断状态调用 `rt_hw_serial_isr` 函数。
实机验证 中断模式在 nuc970 芯片下经过**千万级数据**收发测试的考验。测试环境有如下两种：
1. 非阻塞 io；波特率 9600；串口调试工具：usr-tcp232 ，usr 出的调试工具。
串口调试工具定时 50ms 发送 30 个字符。nuc970 接收到数据后返回接收到的数据。
2. 阻塞 io；波特率 115200；串口调试工具：usr-tcp232 ，usr 出的调试工具。
串口调试工具定时 10ms 发送 30 个字符。nuc970 接收到数据后返回接收到的数据。（串口调试助手发送了 200w 字节数据，接收到了相同个数字符！）
结论 因为 nuc970 芯片的特殊性，上面虽说使用的是中断模式，其实和 dma 有点儿类似了。假如是没收发一个字节数据各对应一次中断，中断次数会比较多。
但是，在应用层来看，无论是中断还是 dma 都是一样的——要么阻塞，要么非阻塞。
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浅析无线网卡的原理与应用
选择气体检测仪的注意事项
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