基于F0040的debug接口实现AT指令的设计

1 AT指令简介

AT命令作为主控芯片与通信模块的协议接口，通常使用串口作为通信协议的传输，因此在通信模块中硬件接口通常为串口，这样简化了主控设备的代码开发。

AT指令通常由前缀、主体、结束符构成，其中前缀为“AT”，主体由命令、参数以及数据组成；结束符一般为“
”。

AT指令的发送内容最多为1056个字符的长度（不包括“AT”，但包括最后的空字符即回车符号）

使用AT指令进行设备的连接通信，AT client与AT server必须共同完成。

即：AT server 必须对接收的AT client的命令进行判断并发送响应给到AT client；AT client 等待响应，并对响应的数据进行解析处理。

当然AT server也可主动发送数据给AT client，AT client对接收的数据进行解析处理。一般是需要用户做出相应操作的情况，例如：WiFi的断开连接等。

因此，AT server发送的数据可以分为两种，一种是响应数据，另一种则是主动发送的数据（URC）。

AT指令集是用于实现设备（AT client）与服务器（AT Server）之前的连接与通信的方式。

由上图可以看出，AT Client和AT Server既是发送端也是接收端。

AT server需要接收AT Client的请求，对请求进行响应，解析。将响应和解析结果发送给AT client。

2 设计思路

通过串口助手发送AT指令给目标mcu，目标mcu对接收的数据进行解析和超时判断，并响应解析结果，执行对应的响应。

设计思路如图所示：

3 具体实现

超时设计

通过滴答定时器进行接收和发送的超时判断。

解析器设计

判断接收到正确的AT指令是否超时，若超时则返回超时并发送[AT] TIMEOUT给客户端，清除计数值，同时清空将数据接收缓存区。

将目标mcu接收的数据和发送的AT指令进行比较，若匹配则返回匹配成功并发送“[AT] OK”给客户端，若失败则返回错误”[AT] ERROR“给客户端。

AT 适配器配置

使用pokt-f0040的默认debug接口，UART1（PB6，和PB7），使用接收中断来接收串口助手发送的数据，具体实现如下：

实例化AT适配器

AT接口初始化void app_at_port_init(void)

初始化UART需要配置：时钟频率、波特率、数据长度、停止位、传输模式及是否使用校验。

发送函数uart_putchar(uint8_t c)

/* sned data.*/
void uart_putchar(uint8_t c)
{
    while ( 0u == ( UART_STATUS_TX_EMPTY & UART_GetStatus(BOARD_AT_UART_PORT) ) )  /* Waiting tx buffer empty. */
    {}
    UART_PutData(BOARD_AT_UART_PORT, c);
}

接收函数uint8_t uart_getchar(void)

uint8_t uart_getchar(void)
{
    while ( 0u == ( UART_STATUS_RX_DONE & UART_GetStatus(BOARD_AT_UART_PORT) ) )  /* Waiting rx buffer receives a complete byte of data. */
    {}
    return UART_GetStatus(BOARD_AT_UART_PORT);
}

发送字符串函数void uart_putbuffer(uint8_t *str)

/* send string. */
void uart_putbuffer(uint8_t *str)
{
    while ((*str) != '')
    {
        uart_putchar(*str);
        str++;
    }
}

中断处理函数

在中断中进行接收数据的处理，判断是否接收到完整的一行命令.当接收到回车换行符时，即表示接收到了一行完整的命令。

/* receiver handler*/
void app_at_port_rx_isr_hook(void)
{
    tick = 0;
    if (   (0u != (UART_INT_RX_DONE & UART_GetEnabledInterrupts(BOARD_AT_UART_PORT)))
    && (0u != (UART_INT_RX_DONE & UART_GetInterruptStatus(BOARD_AT_UART_PORT))) )
    {
        rec_buff[at.buf_idx] = UART_GetData(BOARD_AT_UART_PORT); /* read data to clear rx interrupt bits. */
        uart_putchar(rec_buff[at.buf_idx]);
        if ((rec_buff[at.buf_idx]=='
' )&& (rec_buff[at.buf_idx-1] == '
')) /* recieve done.*/
           {
                REC_STA = true;
                at.buf_idx = 0;
           }
        at.buf_idx = (at.buf_idx+1)%AT_CMD_LEN;
    }
}
/* BOARD_AT_UART_IRQHandler ISR entry. */
void BOARD_AT_UART_IRQHandler(void)
{
    app_at_port_rx_isr_hook();
}

main() 函数

main()函数结合上述操作，不断执行用户自定义的任务task()

int main(void)
{
    BOARD_Init();

    while (1)
    {
        task();
    }
}

用户自定义的任务task()

用户设定接收完整的一行AT指令的时间，调用AT指令解析函数，根据响应结果执行自定义任务。

当接收的命令和发送命令匹配时，串口助手显示[AT]READY。

当匹配失败时，串口助手显示[AT]ERROR，小灯长亮。

当指定时间内（本实验设置为5s）没有接收到完整的一行指令时，串口助手显示[AT]TIMEOUT，小灯以1s间隔闪烁。

void task(void)
{
    while(AT_Parse(&at, cmdlib[0], 5000))
    {}
    AT_SendBuf(&at, "
[AT] READY
");
    while(AT_Parse(&at, cmdlib[1], 5000))
    {}
    GPIO_WriteBit(BOARD_LED0_GPIO_PORT, BOARD_LED0_GPIO_PIN, 0u);
}

代码中的“cmdlib”为用户自定义的AT指令库，本此实验中定义的AT指令库为：

/* custom AT command set. */
char *cmdlib[command_len] = {"AT+RST", "AT+LED=1"};

task任务解读：

当通过串口发送“AT+RST
”时，mcu响应指令，并反馈响应结果给串口助手，若接收正确指令则执行预设任务，发送[AT] READY给串口助手。

当通过串口发送“AT+LED=1
”时，mcu响应指令，并反馈响应结果给串口助手，若接收正确指令则执行预设任务，点亮小灯。

4 实验结果

5 测试环境

• KEIL 5.37为程序下载调试环境

• Tera Term作为串口数据的发送和显示的客户端

• 测试板为POKT-F0040

原作者：灵动MM32