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来源：CSDN

1. 前言

玩过Linux的朋友, 是不是对Linux无所不能的串口Shell命令控制台羡慕不已, 要是自己做的STM32F系列低档次的MCU也有这种控制交互能力, 会给调试/维护和配置省下多少麻烦事呀, 比如启动/关闭调试或自检模式, 打印调试信息, 配置系统参数, 传输文件等等, 也有相当多的朋友凭借自己出色的编程能力可以实现这些功能, 这里提出我的这个解决方案, 以作交流.

本平台(xc_shell)具备以下性能特点:

1. 大量主要代码, 和具体硬件无关, 移植性强,代码文件少.

2. 只有在处理用户的输入命令时, 才占用CPU资源, 且代码可裁剪到1KB SRAM和4KB Flash;

3. 用户可以非常灵活的添加按模板编写的命令脚本文件, 自定义扩张能力强.

4. 支持操作系统和非操作系统两种场景应用.

5. 支持Ymodem文件传输协议

6. 支持将Flash的扇区开辟为参数区, 可实现本地/远程升级。

7. 实用Led灯信号管理, 可将65535虚拟信号灯选择输出到1个实体LED灯上, 调试时序和状态非常有用

8. 拥有基础的LED管理, 调试模式设置, 命令帮助指令, 复位指令等基础功能

功能越多设计会越复杂, 为了解释清楚代码, 先向大家解释一下以上功能的基础实现原理， 并提供一个最小的的源码工程。

2. xc_shell平台介绍

2.1 如何实现硬件无关

类比Linux会发现, 设备的硬件接口往往会被虚拟成一个文件(驱动), 而Linux内核完全与硬件系统无任何字节关联, 不同平台驱动不同而已, 故而本xc_shell的串口驱动也采用了相似的思路:

1） 串口驱动用一个结构体描述, 这样只需在xc_shell.c中用指针指向这个TTYx_HANDLE结构体对象就可以将串口(tty)硬件与内核联系在一起, 聪明的朋友可能会想到, 假如我将带网络的开发板按此结构体,虚拟一个TTY对象, 岂不是就可以实现一个网络远程控制台了!  这点确实是可以的!

2） 当然诸如多TTY串口实现接口互换等， 都是一个指针和step2中的注入回调处理交换的问题。

3）用户在使用api_TxdFrame或api_TxdByte时”bsp_ttyX.c“，会驱动具体MCU的串口将数据发送出去， 收到一帧数据后，若用户设置了inj_RcvFrame回调处理方法，则会在中断中执行用户的回调处理。

/*---------------------* 
*     指正函数定义
*----------------------*/
typedef void    (*pvFunDummy)(void);
 
//输入整行,输出逻辑
typedef void    (*pvFunVoid) (void);
typedef void    (*pvFunBool) (bool     bVal);
typedef void    (*pvFunChar) (uint8_t  cVal);
typedef void    (*pvFunShort)(uint16_t sVal);
typedef void    (*pvFunWord) (uint32_t wVal);
 
//输入整行,输出逻辑
typedef bool    (*pbFunVoid) (void);
typedef bool    (*pbFunBool) (bool     bVal);
typedef bool    (*pbFunChar) (uint8_t  cVal);
typedef bool    (*pbFunShort)(uint16_t sVal);
typedef bool    (*pbFunWord) (uint32_t wVal);
 
//输入整形指针,输出逻辑
typedef bool    (*pbFun_pVoid) (void * pVoid);
typedef bool    (*pbFun_pChar) (uint8_t  * pStr);
typedef bool    (*pbFun_pShort)(uint16_t * pShor);
typedef bool    (*pbFun_pWord) (uint32_t * pWord);
 
//输入数据帧,输出逻辑
typedef bool    (*pbFun_Buffx)(void * pcBuff, uint16_t len );
typedef bool    (*pbFun_Bytex)(uint8_t * pcByte, uint16_t len );
/*---------------------* 
*    TTYx 句柄结构
*----------------------*/
typedef struct TTYx_HANDLE_STRUCT 
{
    const char  * const name;       //驱动器名
    const uint16_t      rxSize;     //接收大小
    const uint16_t      txSize;     //发送大小
    
    //------------------------------------------------------
    //step1: 用户可用API
    const pvFunWord     init;           //初始化.
    const pbFun_Bytex   api_TxdFrame;   //发送数据帧. (发送帧)
    const pbFunChar     api_TxdByte;    //发送数据字节
    
    //------------------------------------------------------
    //step2: 注入回调函数
    pbFun_Bytex         inj_RcvFrame;   //(ISR)接收数据帧. (接收帧)
    pvFunDummy          inj_TxdReady;   //(ISR)发送完毕回调
    
    //------------------------------------------------------
    //step3: 接收回调函数
    struct TTYx_HANDLE_STRUCT * pvNext; //连接到下一个指令 
}TTYx_HANDLE;


2. 可注入的命令脚本（CLI）实现

命令CLI也是一个结构体对象：

/*---------------------* 
*       CLI指令
*----------------------*/
typedef struct
{
 const char * const  pcCmdStr;     //指令字符串(只能为小写字母)
 const char * const  pcHelpStr;     //指令描述,必须以:"\r\n结束". 比如:"help: Returns a list\r\n".
 const pFunHook      pxCmdHook;     //指向回调函数的指针,处理成功返回真否者返回0;
 uint8_t             ucExpParam;     //指令期望的参数个数
 const MEDIA_HANDLE *phStorage;      //指向存储介质,没有的话填充NULL  
}Cmd_Typedef_t;


各位朋友可能会使用到非常多的自定义CLI命令， 格式诸如这个网卡的命令：

const Cmd_Typedef_t CLI_WizMsg=
{
    //识别关键字
    .pcCmdStr   = "wiz",
    //帮助内容
    .pcHelpStr  =
    "[WIZ contorls]\r\n"
 " wiz help\r\n"
 " wiz rd info\r\n"
 " wiz reset\r\n"
 " wiz wr ip ...\r\n"
 " wiz wr mask ...\r\n"
 " wiz wr way ...\r\n"
 " wiz wr mac -

-

-

-

-

\r\n"
 " wiz wr port    \r\n"
 " wiz wr sip ... \r\n"
 " wiz wr cip ... \r\n"
 " wiz load default\r\n"
 "[WIZ Test mode]\r\n"
 " wiz loop open\r\n"
 " wiz loop close\r\n"
 "\r\n",
 
 //处理函数
 .pxCmdHook  =