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一、AT命令

二、rtthread at组件简介

三、移植到freeRTOS

3.1、数据结构

3.2、API

3.3、at client 流程

3.4、串口数据接收处理

3.5、数据缓存 --- 顺序队列

四、使用示例

4.1、串口配置信息解析

4.2、IP和MAC地址解析

五、最后

一、AT命令

AT 命令集是一种应用于 AT 服务器（AT Server）与 AT 客户端（AT Client）间的设备连接与数据通信的方式。其基本结构如下图所示：

一般 AT 命令由三个部分组成，分别是：前缀、主体和结束符。其中前缀由字符 AT 构成；主体由命令、参数和可能用到的数据组成；结束符一般为 ("\r\n")AT Server 向 AT Client 发送的数据分成两种：响应数据和 URC 数据响应数据： AT Client 发送命令之后收到的 AT Server 响应状态和信息URC 数据： AT Server 主动发送给 AT Client 的数据，一般出现在一些特殊的情况，比如 WIFI 连接断开、TCP 接收数据等，这些情况往往需要用户做出相应操作二、rtthread at组件简介

RT-Thread系统的AT 组件是 AT Server 和 AT Client 的实现，组件完成 AT 命令的发送、命令格式及参数判断、命令的响应、响应数据的接收、响应数据的解析、URC 数据处理等整个 AT 命令数据交互流程。

通过 AT 组件，设备可以作为 AT Client 使用串口连接其他设备发送并接收解析数据，可以作为 AT Server 让其他设备甚至电脑端连接完成发送数据的响应，也可以在本地 shell 启动 CLI 模式使设备同时支持 AT Server 和 AT Client 功能，该模式多用于设备开发调试。

AT 组件资源占用

• AT Client 功能：4.6K ROM 和2.0K RAM；

• AT Server 功能：4.0K ROM 和2.5K RAM；

• AT CLI 功能：1.5K ROM ，几乎没有使用RAM

三、移植到freeRTOS

项目中只用到的at client的功能，所以这里也只移植了client部分。移植分为两块，一块是将at client中使用的线程创建、信号量创建收发等rtthread系统API替换成freeRTOS的，这部分比较简单；另一块是串口数据收发部分，rtthread是基于自带的UART设备驱动框架来做的，并带有数据缓存功能，移植过来需要将其剥离，然后实现串口数据的发送、接收及接收数据的缓存功能。移植后

串口数据发送是采用的轮询发送模式串口数据接收使用的是DMA方式接收数据缓存使用的是顺序队列

在移植前先来了解下at client的设计思路，有哪些数据结构以及提供了哪些API，注意这些数据结构跟API是移植调整过后的，跟原有的相差不大

3.1、数据结构

at_response 结构体用于响应数据的接收，at_urc_table 结构体是urc数据注册表，at_client 结构体是at client控制句柄

struct at_response { /* response buffer */ char *buf; /* the maximum response buffer size, it set by `at_create_resp()` function */ uint16_t buf_size; /* the length of current response buffer */ uint16_t buf_len; /* the number of setting response lines, it set by `at_create_resp()` function * == 0: the response data will auto return when received 'OK' or 'ERROR' * != 0: the response data will return when received setting lines number data */ uint16_t line_num; /* the count of received response lines */ uint16_t line_counts; /* the maximum response time */ uint32_t timeout; }; typedef struct at_response *at_response_t; struct at_client; /* URC(Unsolicited Result Code) object, such as: 'RING', 'READY' request by AT server */ struct at_urc { const char *cmd_prefix; const char *cmd_suffix; void (*func)(struct at_client *client, const char *data, uint16_t size); }; typedef struct at_urc *at_urc_t; struct at_urc_table { size_t urc_size; const struct at_urc *urc; }; typedef struct at_urc *at_urc_table_t; struct at_client { at_status_t status; char end_sign; /* the current received one line data buffer */ char *recv_line_buf; /* The length of the currently received one line data */ uint16_t recv_line_len; /* The maximum supported receive one line data length */ uint16_t recv_line_size; xSemaphoreHandle rx_notice; xSemaphoreHandle lock; at_response_t resp; xSemaphoreHandle resp_notice; at_resp_status_t resp_status; struct at_urc_table *urc_table; uint16_t urc_table_size; /* uart receive queue */ struct array_queue *recv_q; /* The maximum supported receive data length */ uint16_t recv_queue_size; /* uart receive uart */ UART_INDEX_E uart_index; /* handle task */ TaskHandle_t parser; }; typedef struct at_client *at_client_t; 3.2、API /* get AT client object */ at_client_t at_client_get_first(void); /* AT client initialize and start*/ at_client_t at_client_init(UART_INDEX_E uart_index, uint16_t recv_line_size, uint16_t recv_queue_size); /* AT client send or receive data */ int at_client_obj_send(at_client_t client, char *buf, int size); int at_client_obj_recv(at_client_t client, char *buf, int size, uint32_t timeout); /* AT client send commands to AT server and waiter response */ int at_obj_exec_cmd(at_client_t client, at_response_t resp, const char *cmd_expr, ...); /* set AT client a line end sign */ void at_obj_set_end_sign(at_client_t client, char ch); /* Set URC(Unsolicited Result Code) table */ int at_obj_set_urc_table(at_client_t client, const struct at_urc * table, int size); /* AT response object create and delete */ at_response_t at_create_resp(uint16_t buf_size, uint16_t line_num, uint32_t timeout); void at_delete_resp(at_response_t resp); at_response_t at_resp_set_info(at_response_t resp, int buf_size, int line_num, uint32_t timeout); /* AT response line buffer get and parse response buffer arguments */ //获取指定行号的响应数据 const char *at_resp_get_line(at_response_t resp, int resp_line); //根据关键字获取响应数据 const char *at_resp_get_line_by_kw(at_response_t resp, const char *keyword); //根据resp_expr格式使用标准sscanf 解析语法，解析指定行的响应数据 int at_resp_parse_line_args(at_response_t resp, int resp_line, const char *resp_expr, ...); //根据resp_expr格式使用标准sscanf 解析语法，解析指定关键字的响应数据 int at_resp_parse_line_args_by_kw(at_response_t resp, const char *keyword, const char *resp_expr, ...); 3.3、at client 流程

用户线程中调用 at_client_init API时会自动创建 parser 线程，parser线程内部实现了响应数据的接收、响应数据的解析、URC 数据处理等整个AT 命令数据交互流程。

发送数据时的数据流向为：用户线程调用 at_exec_cmd 发送数据 ---> 串口 ---> at server

接收数据时的数据流向为：at server ---> 串口接收，然后发送 rx_notice 信号量 ---> parser线程解析，然后发送 resp_notice 信号量

3.4、串口数据接收处理

在创建at client处理线程时，需要注册好串口数据接收回调函数，这样当串口接收到数据时，就会调用该回调函数，在该回调函数中，会将接收到的数据存入队列中，然后发送信号量通知at client处理线程进行处理

串口驱动：

typedef enum { UART1_INDEX, UART2_INDEX, UART3_INDEX, UART_INDEX_ALL }UART_INDEX_E; /* stm32 uart dirver class */ struct stm32_uart { const char *name; USART_TypeDef *Instance; IRQn_Type irq_type; int (*rx_ind)(UART_INDEX_E uart_index, char *recv_data, int recv_len); }; extern struct stm32_uart stm32_uart_handle[UART_INDEX_ALL]; extern void set_uart_rx_indicate(UART_INDEX_E uart_index, int (*set_rx_ind)(UART_INDEX_E uart_index, char *recv_data, int recv_len)); extern void uart_send_data_by_index(UART_INDEX_E index, unsigned char *data, unsigned short len);

串口接收中断：

void USART3_IRQHandler( void ) { uint8_t tmp; uint16_t rxLen = 0; if(LL_USART_IsActiveFlag_IDLE(USART3)) { rxLen = sizeof(uart3_dam_rxbuf) - LL_DMA_GetDataLength(DMA1, LL_DMA_STREAM_1); if(stm32_uart_handle[UART3_INDEX].rx_ind) { //调用了注册的数据接收回调函数 stm32_uart_handle[UART3_INDEX].rx_ind(UART3_INDEX, uart3_dam_rxbuf, rxLen); } LL_USART_ClearFlag_IDLE(USART3); LL_DMA_DisableStream(DMA1, LL_DMA_STREAM_1); LL_DMA_SetDataLength(DMA1, LL_DMA_STREAM_1, sizeof(uart3_dam_rxbuf)); //将 EN 位置“1”以启动新传输之前，DMA_LISR 或 DMA_HISR 寄存器中与数据流相对应的事件标志必须清零。 LL_DMA_ClearFlag_TE1(DMA1); LL_DMA_ClearFlag_FE1(DMA1); LL_DMA_ClearFlag_TC1(DMA1); LL_DMA_ClearFlag_HT1(DMA1); LL_DMA_EnableStream (DMA1, LL_DMA_STREAM_1); } ... }

at client处理线程注册的接收回调函数

static int at_client_rx_indicate(UART_INDEX_E uart_index, char *recv_data, int recv_len) { int idx = 0, i = 0, res; BaseType_t xHigherPriorityTaskWoken; for (idx = 0; idx < AT_CLIENT_NUM_MAX; idx++) { if (at_client_table[idx].uart_index == uart_index && at_client_table[idx].status == AT_STATUS_INITIALIZED) { for(i=0; isize) #define ARRAY_QUEUE_NUM(pqueue) (pqueue->num) #define ARRAY_QUEUE_IS_EMPTY(pqueue) (pqueue->num == 0) #define ARRAY_QUEUE_IS_FULL(pqueue) (pqueue->num == pqueue->size) struct array_queue { int size; /* queue total size */ int num; /* queue used size rang:1-(size-1) */ int head; /* points to the the next dequeue data */ int tail; /* points to the the next enqueue data */ int tpsz; /* data type size */ void *p; /* queue space */ }; extern struct array_queue* array_queue_creat(int size, int tpsz); extern int array_queue_init (struct array_queue *queue, int size, int tpsz); extern int array_queue_empty (struct array_queue *queue); extern int array_queue_clear (struct array_queue *queue); extern int array_queue_destory(struct array_queue *queue); extern int array_queue_enqueue(struct array_queue *queue, void *in_data); extern int array_queue_dequeue(struct array_queue *queue, void *out_data); 四、使用示例 4.1、串口配置信息解析

客户端发生的数据：

AT+UART?

客户端获取的响应数据：

UART=115200,8,1,0,0\r\n OK\r\n

解析伪代码如下：

/* 创建服务器响应结构体，64 为用户自定义接收数据最大长度 */ resp = at_create_resp(64, 0, rt_tick_from_millisecond(5000)); /* 发送数据到服务器，并接收响应数据存放在 resp 结构体中 */ at_exec_cmd(resp, "AT+UART?"); /* 解析获取串口配置信息，1 表示解析响应数据第一行，'%*[^=]'表示忽略等号之前的数据 */ at_resp_parse_line_args(resp, 1,"%*[^=]=%d,%d,%d,%d,%d", &baudrate, &databits, &stopbits, &parity, &control); printf("baudrate=%d, databits=%d, stopbits=%d, parity=%d, control=%d\n", baudrate, databits, stopbits, parity, control); /* 删除服务器响应结构体 */ at_delete_resp(resp); 4.2、IP和MAC地址解析

客户端发送的数据：

AT+IPMAC?

服务器获取的响应数据：

IP=192.168.1.10\r\n MAC=12:34:56:78:9a:bc\r\n OK\r\n

解析伪代码如下：

/* 创建服务器响应结构体，128 为用户自定义接收数据最大长度 */ resp = at_create_resp(128, 0, rt_tick_from_millisecond(5000)); at_exec_cmd(resp, "AT+IPMAC?"); /* 自定义解析表达式，解析当前行号数据中的信息 */ at_resp_parse_line_args(resp, 1,"IP=%s", ip); at_resp_parse_line_args(resp, 2,"MAC=%s", mac); printf("IP=%s, MAC=%s\n", ip, mac); at_delete_resp(resp);

解析数据的关键在于解析表达式的正确定义，因为对于 AT 设备的响应数据，不同设备厂家不同命令的响应数据格式不唯一，所以只能提供自定义解析表达式的形式获取需要信息，at_resp_parse_line_args 解析参数函数的设计基于 sscanf 数据解析方式，使用之前需要先了解基本的解析语法，再结合响应数据设计合适的解析语法。如果不需要解析具体参数，可以直接使用 at_resp_get_line 函数获取一行的具体数据。

五、最后

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