UARTPeriodicTx 硬件定时发送#

UARTPeriodicTx 用硬件定时器周期性发送已经准备好的 UART 帧。它适合周期状态帧、控制帧等发送任务：Python 代码负责准备并更新数据，硬件定时器负责按周期触发原生发送路径。

本教程对应源码示例 resources/examples/03-Machine/uart_periodic_tx.py。示例以 50 ms 周期发送 8 字节帧，并使用 UART3 本地回环验证收发结果。

编译配置#

该模块默认未编入固件。编译前执行：

# 使用 k230-builder 时
k230 make menuconfig

# 直接本机编译时
make menuconfig

在以下菜单打开 Enable UART periodic TX module，然后重新编译并烧录固件：

CanMV Micropython Components Configurations
    Enable UART periodic TX module

接线#

示例使用 UART3：

IO50 (UART3_TXD) ---- IO51 (UART3_RXD)

运行前断电完成回环接线，并确认该板的 IO50 和 IO51 电平及引脚复用与示例一致。UART 电平必须匹配，不能接入 5 V UART 信号；详细要求见串口电平与转接模块安全。也可以在 IO50 上连接逻辑分析仪测量发送周期。

警告

示例中的 UART3、IO50 和 IO51 是当前示例的板级映射。实际应用应根据开发板原理图、REPL 配置及其他已使用外设选择 UART 和 FPIOA 引脚。

示例工作方式#

示例首先将 IO50/IO51 映射为 UART3 TX/RX：

from machine import FPIOA, UART

fpioa = FPIOA()
fpioa.set_function(50, FPIOA.UART3_TXD)
fpioa.set_function(51, FPIOA.UART3_RXD)

然后创建并启动发送器：

from uart_periodic_tx import UARTPeriodicTx

transmitter = UARTPeriodicTx(
    UART.UART3,
    0,
    50,
    max_len=8,
    baudrate=115200,
    bits=UART.EIGHTBITS,
    parity=UART.PARITY_NONE,
    stop=UART.STOPBITS_ONE,
    repeat_last=True,
)

transmitter.update(b"\xA5\x5A\x00\xFF\x3C\xC3\xFF\x0D")
transmitter.start()

示例使用 machine.UART 只读取回环到 UART3 RX 的数据，以便检查帧内容。业务代码中，运行中的 UARTPeriodicTx 已拥有同一 UART 的发送路径，不要再对它调用 machine.UART.write()、init() 或 deinit()。

repeat_last 控制未更新数据时的行为：

repeat_last=True（默认）：每次硬件定时器触发都发送最近一次 update() 的帧。
repeat_last=False：每次 update() 的非空帧只发送一次；没有新数据的触发不发送，并计入 skipped。

示例每隔 UPDATE_PERIOD_MS 调用一次 update()，把序号写入发送帧。帧格式如下：

A5 5A <sequence> <sequence ^ FF> 3C C3 <checksum> 0D

例如序号为 0x0F 时，帧内容为：

A5 5A 0F F0 3C C3 FF 0D

当 repeat_last=True 时，硬件定时器会重复发送最近一次成功发布的帧，不会自行生成序号。因此在逻辑分析仪中看到连续相同的帧，表示捕获期间尚未有新的 update() 生效，或新帧在本次硬件触发之后才发布。repeat_last=False 时，序号帧只会在新的 update() 后出现一次。应捕获足够长的时间窗口，并确认脚本仍在运行、UPDATE_PERIOD_MS 已到期且 update() 没有报错。

运行与结果#

将示例复制到设备后运行 uart_periodic_tx.py。默认配置为：

项目	值
UART	UART3
波特率	115200，8N1
硬件定时器	0
发送周期	50 ms
测试时长	5000 ms
帧长度	8 字节

输出会给出发送、接收和错误统计，例如：

UARTPeriodicTx loopback test: period=50 ms, duration=5000 ms, repeat_last=True
frames: sent=100, received=100, invalid=0
tx stats: short_write=0, errors=0, skipped=0
PASS

接收时间戳仅用于软件回环健全性检查。若需要测量真实线上的周期和抖动，应使用 IO50 上的逻辑分析仪，并按 115200、8 数据位、无校验、1 停止位解码。

常见问题#

现象	排查方式
`ImportError: no module named 'uart_periodic_tx'`	在 `menuconfig` 打开 `Enable UART periodic TX module` 后重新编译固件。
`OSError: [Errno 16] EBUSY`	检查 `timer_id` 是否已被 `machine.Timer` 或另一个 `UARTPeriodicTx` 使用；同一 UART 的多个周期发送器还必须使用相同配置。
逻辑分析仪始终显示同一序号	确认捕获时长覆盖多个 `UPDATE_PERIOD_MS`，并检查应用是否持续调用 `update()`。定时器在两次更新之间重复上一帧是预期行为。
收不到回环数据或显示 `FAIL`	检查 IO50 到 IO51 的连接、FPIOA 映射、UART3 是否被其他功能占用，以及两端是否均为 115200 8N1。
`short_write` 或 `errors` 不为零	降低帧长度或提高波特率、增大发送周期，并确保一个 UART 没有多个重叠发送任务。
`skipped` 不为零	在 `repeat_last=False` 模式下，未更新数据时的 `skipped` 是预期行为；其他情况检查 UART 忙、定时器资源和帧长度。

结束时应释放资源：

try:
    transmitter.start()
    # 业务代码中按需调用 transmitter.update(...)
finally:
    transmitter.deinit()

更多 API 参数和资源约束见 uart_periodic_tx 模块 API 手册。

UARTPeriodicTx 硬件定时发送

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