单片机shell命令_单片机实现简易版shell的方法和原理

骑猪看日落 2022-12-31 11:19 134阅读 0赞

Rt-thread 中有一个完整的finsh(shell )系统,使用串口做命令行输入输出.但是想要用这个炫酷的工具就必须要上rtthread系统,或者花大力气将其移植出来.于是我就自己写了一个类似于这样的插件.只需要把一对.c/.h文件加入到你的工程,就可以实现这个简易版的shell.

ExternFunc.c

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1 \#include "stdio.h"

2 \#include "string.h"

3 \#include "ExternFunc.h"

4 \#include "stm32f4xx\_hal.h"

6 \#define MATCH\_CASE\_ENABLE 0 //函数调用名称大小写是否敏感 1表示敏感 0 表示不敏感

8 void show(inti);9 void showcircle(char ch,intr);10

11 static int ExternFunc\_Find(char\*funcname);12 static void ExternFunc\_list(void);13 static void ExternFunc\_SocReset(void);14 static unsigned char matchString(const char\* str1,const char\*str2);15

16 const CALLFUNCTIONTABLE functable\[\] =

17 \{18 EXPOTRFUNC(LIST,ExternFunc\_list, ,函数列表),19 EXPOTRFUNC(RST,ExternFunc\_SocReset,,芯片软件复位),20 EXPOTRFUNC(circle,showcircle,%c %d,串口显示一个圆),21 EXPOTRFUNC(九九乘法表,show,%d,%d乘法表)22 \};23 //EXPOTRFUNC( 函数别名命令行调用的名字 |真正的函数名 | 函数传参的格式字符串 |这个函数的简介)

24 void simplefunction(char\* str,unsigned int sum,float dee,charch)25 \{26

27 printf("接收到的字符串是:%s,\\n\\

28 接收到的字符是: %c \\n\\29 接受到的数字是 %d\\n\\30 接收到的小数是 %f \_\_ \\n ",str,ch,sum,dee);

31 \}32

33 void showcircle(char ch,intr)34 \{35 for(int i = 1; i<=(2\*r); i++)36 \{37 for(int j = 1; j

42 printf("%c",' ');43 \}44 printf("\\n");45 \}46 \}47

48 void show(inti)49 \{50 for(int qq = 1;qq<= i;qq++)51 \{52 for(int j = 1;j<=qq;j++)53 \{54 printf("%dx%d=%2d",j,qq,j\*qq);55 \}56 printf("\\n");57 \}58 \}59 //以上是示例的测试函数60

85 //以下是真正的实现函数86

87 //找到对应函数的 函数指针 返回数组号88 //输入: "circle \* 16" return 2

89 static int ExternFunc\_Find(char\*funcname)90 \{91 int size = sizeof(functable)/sizeof(functable\[0\]);92 for(int i = 0; i

100

101 //因为需要兼容字符串,所以需要二维数组 最多可以传参字符串长度为 (100-1)\*4

102 static void\* args\[7\]\[100\] = \{0\};103

104 //外部调用函数,传入字符串自动找到对应函数 并执行.(不会打印返回值)

105 void ExternFunc\_excute(char\*str)106 \{107 char\*ptemp;108 charch;109 ptemp = strstr(str," ");110 if(ptemp ==NULL)111 \{112 ptemp = str+strlen(str);113 ch = \*ptemp;114 \}115 else

116 \{117 ch = '\\0';118 \*ptemp = '\\0';119 ptemp++;120 \}121

122

123

124

125 int loc = ExternFunc\_Find(str); //寻找函数

126 if(loc == -1)127 \{128 printf("%s are not find\\n the function list :\\n",str);129 ExternFunc\_list();130 return;131 \}132

133 if(ch != '\\0')134 \*ptemp =ch;135 int success = sscanf(ptemp,functable\[loc\].fmt,&args\[0\]\[1\],&args\[1\]\[1\],&args\[2\]\[1\],&args\[3\]\[1\],&args\[4\]\[1\],&args\[5\]\[1\]);136

137 //为兼容 可以输入字符串而做出的妥协

138 int i = 0;139 ptemp = (char\*)functable\[loc\].fmt;140 for(i = 0;i<7;i++)141 \{142 if((ptemp=strstr(ptemp,"%")) !=NULL)143 \{144

145 if(\*(++ptemp) == 's')146 args\[i\]\[0\] = &args\[i\]\[1\];147 else

148 args\[i\]\[0\] = args\[i\]\[1\];149 \}else break;150 \}151 if(i!=success)152 \{153 printf("Err: 函数%s 参数应该为%d个,但只有%d\\n",functable\[loc\].FuncName,i,success);154 return;155 \}156 //调用真正的函数

157 functable\[loc\].func(args\[0\]\[0\],args\[1\]\[0\],args\[2\]\[0\],args\[3\]\[0\],args\[4\]\[0\],args\[5\]\[0\],args\[6\]\[0\]);158 \}159

160

161 void ExternFunc\_list(void)162 \{163 static char isfirstPrint = 0;164

165 int size = sizeof(functable)/sizeof(functable\[0\]);166 printf("QuickComplet:");167 for(int i = 0;i

183

184

185

186 static void ExternFunc\_SocReset(void)187 \{188

189 \_\_set\_FAULTMASK(1);//关闭所有中断

190 NVIC\_SystemReset();//复位

191 \}192

193

194 static unsigned char matchString(const char\* str1,const char\*str2)195 \{196 char\* ptemp1 = (char\*) str1;197 char\* ptemp2 = (char\*) str2;198 while(\*ptemp1 != '\\0' || \*ptemp2 != '\\0')199 \{200 \#if MATCH\_CASE\_ENABLE==0

201 if(((\*ptemp1-\*ptemp2) == ('A'-'a') || (\*ptemp1-\*ptemp2) == ('a'-'A'))&&

202 (\*ptemp1>= 'A' && \*ptemp1<= 'z' && \*ptemp2>= 'A' && \*ptemp2<= 'z'))203 \{204 ptemp1++;205 ptemp2++;206 \}else if(\*ptemp1 != \*ptemp2) return 1;207 \#else

208 if(\*ptemp1 != \*ptemp2) return 1;209 \#endif

210

211 else

212 \{213 ptemp1++;214 ptemp2++;215 \}216 \}217 if(\*ptemp1 == '\\0'&& \*ptemp2 == '\\0')218 return 0;219 else

220 return 0xFF;221 \}

ExternFunc.h

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1 \#ifndef EXTERNFUNC\_H\_INCLUDED2 \#define EXTERNFUNC\_H\_INCLUDED

4 \#include "stdio.h"

5 \#include "string.h"

7 typedef struct

8 \{9 const char \*FuncName;10 void \*( (\*func)(void\*args,...));11 const char \*fmt;12 const char \*Introduction;13 \} CALLFUNCTIONTABLE;14

15 \#define EXPOTRFUNC(NAME,FUNC,FTM,INTRO) \{\#NAME,(void \*(\*)(void\* args,...))FUNC,\#FTM,\#INTRO\}

17 extern constCALLFUNCTIONTABLE functable\[\];18

19 void ExternFunc\_excute(char\*str);20

22 \#endif //EXTERNFUNC\_H\_INCLUDED

里面内置了两个函数  一个LIST函数和 RST

LIST 指令是打印出当前所有的可以调用的函数信息

RST 是复位单片机(Cortex M0.3.4.7 系列可用)   主要原理:禁止所有中断 ,人为触发复位中断.

其他函数可以删除.

原理:

函数传参的值以第一个参数的地址基准,依次向后偏移,可变参数的值获取方式也是这么做的.那么我们只需要把相应的值摆列排放到指定位置即可.

实现的关键在于一个函数指针:

void \*( (\*func)(void\* args,...));

强制转换成上述指针函数后可以传入不定参数,以适应不同函数,不同个传参值 ,不同的传参类型.

我们知道函数指针是指向函数的,里面存放的是函数的跳转地址.那么使用函数指针就是把某个函数的跳转地址存进来,等到 PC寄存器读取到之后,自动跳转到指定函数.上面这个函数指针指向一个什么函数呢?指向返回值为空类型指针 , 传参为 (void \* args ,...) 格式的函数.而 printf 的函数原型 int printf(const char\* str , ... ) ; 这个" ... " 代表可变参数.所以我们才可以同时 printf 多个值,同时 还带有 "... "的函数有哪些呢: sprintf ,scanf ,sscanf. 可能 sscanf 和 sprintf 大家见得不多.这里给大家示例一下怎么使用.大家就知道是什么功能了

1 char buff \[100\];2 char \*string = "hello world";3 int a = 10;4 sprintf(buff,"a = %d string = %s",a,string);5

6 printf("%s",buff); //buff: "a = 10 string = hello world"

8 char ssbuff\[100\] = "%d %s";9 intb;10 char sstring\[50\];11 sscanf(ssbuff,"10 HelloWorld",&b,sstring);12 printf("b = %d sstring = %s",b ,sstring); //b = 10 sstring = "HelloWorld"

实现原理参考文末跳转链接

根据这个原理.当我们把函数 void show(int a ,int b); 强制转换为 void\* show(void\* a,...) 只要我们在 调用show() 的时候 只传送两个参数即可.如果你传入了其他参数,那么会有影响嘛,会有,会影响到函数里面的其他的局部变量的值.但是我们做好局部变量值的初始化的话,就没关系啦,

怎么做到 对应的函数 传对应的值 ? 在functable 中需要输入 %c %d 就是对于输入格式的限定.同时在sscanf 中会返回转换一个int 表示成功转换数; 例如%d %c 正常的话会返回2 那么我只要检测 他返回的和我检测到的%号 的个数不匹配.那么我就报错,个数不匹配.

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通过 使用 sscanf 将字符串转化为对应格式.灌入指定的函数中,就可以执行响应函数啦.

不过这么做有风险吗? 有 ,因为是强制类型转换,对于类型检查不严格(就没有类型检查) .可能会出现奇奇怪怪的现象.  同时 因为 float 是使用2进制的科学计数法在内存中存储. long long 类型和 double 是64 位宽,而我们的void\* 是32位宽.所以 double 类型 long long 类型 float 类型 带有这三类的传参函数 和自定义的struct类型  参数值都会不正常.

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