高云FPGA系列教程（9）：cmd-parser串口命令解析器移植

本文是高云FPGA系列教程的第9篇文章。

上一篇文章介绍片上ARM Cortex-M3硬核处理器串口外设的使用，演示轮询方式和中断方式接收串口数据，并进行回环测试。

本文在上一篇工程的基础上，移植cmd-parser串口命令解析器，到高云GW1NSR-4C ARM处理器上，实现3个命令：

led_on：点亮LED
led_off：熄灭LED
get_sysclk：查询处理器频率

参考文档：Gowin_EMPU(GW1NS-4C)软件编程 参考手册

cmd-parser库简介

cmd-parser，是一款非常轻量、高效的命令解析器，作者jiejie，整个项目只有两个文件：cmd.c和cmd.h，采用哈希算法进行匹配，匹配速度非常快，占用资源也很少。

cmd-parser遵循 Apache License v2.0 开源协议。鼓励代码共享和尊重原作者的著作权，可以自由的使用、修改源代码，也可以将修改后的代码作为开源或闭源软件发布，但必须保留原作者版权声明。

开源地址：

//Gitee
https://gitee.com/jiejieTop/cmd-parser
//Github
https://github.com/jiejieTop/cmd-parser

国内推荐使用Gitee码云平台访问。

cmd-parser库源码获取

访问以上开源地址下载cmd-parse源码，或通过如下命令clone到本地：

$ git clone https://gitee.com/jiejietop/cmd-parser.git --depth=1

Cloning into 'cmd-parser'...
remote: Enumerating objects: 8, done.
remote: Counting objects: 100% (8/8), done.
remote: Compressing objects: 100% (7/7), done.
remote: Total 8 (delta 0), reused 8 (delta 0), pack-reused 0
Receiving objects: 100% (8/8), 7.39 KiB | 7.39 MiB/s, done.

整个项目非常简单，只有两个文件是我们需要的，可以参考README文档和示例来帮助我们完成移植。

GW1NSR-4C移植cmd-parser

首先把cmd.c和cmd.h添加到用户目录，并在Keil环境添加到工程中。

串口初始化，并使能接收中断：

void uart0_init(uint32_t BaudRate)
{
	UART_InitTypeDef UART_InitStruct;
	NVIC_InitTypeDef InitTypeDef_NVIC;

	UART_InitStruct.UART_Mode.UARTMode_Tx = ENABLE;
	UART_InitStruct.UART_Mode.UARTMode_Rx = ENABLE;
	UART_InitStruct.UART_Int.UARTInt_Tx = DISABLE;
	UART_InitStruct.UART_Int.UARTInt_Rx = ENABLE;   //开启接收中断
	UART_InitStruct.UART_Ovr.UARTOvr_Tx = DISABLE;
	UART_InitStruct.UART_Ovr.UARTOvr_Rx = DISABLE;
	UART_InitStruct.UART_Hstm = DISABLE;
	UART_InitStruct.UART_BaudRate = BaudRate;//Baud Rate

	UART_Init(UART0, &UART_InitStruct);

    //Enable UART0 interrupt handler
    InitTypeDef_NVIC.NVIC_IRQChannel = UART0_IRQn;
    InitTypeDef_NVIC.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
    InitTypeDef_NVIC.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
    InitTypeDef_NVIC.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&InitTypeDef_NVIC);
}

void UART0_Handler(void)
{
	char rx = 0;
	
	if(UART_GetRxIRQStatus(UART0) == SET)
	{
		rx = UART_ReceiveChar(UART0);
        buf[buf_idx] = rx;
        buf_idx++;
        cnt_idle = 0;
	}
	
	UART_ClearRxIRQ(UART0);
}

定义3个用户命令和对应执行的函数，并通过REGISTER_CMD宏完成命令注册。

void led_on(void)
{
    gpio_write(0xaaaa);
}

void led_off(void)
{
    gpio_write(0);
}

void get_sysclk(void)
{
	printf("SystemCoreClock = %d\r\n", SystemCoreClock);
	printf("APB1 CLK = %d\r\n", PCLK1);
	printf("APB2 CLK = %d\r\n", PCLK2);
	printf("AHB CLK  = %d\r\n", HCLK);
}

REGISTER_CMD(led_on, led_on);
REGISTER_CMD(led_off, led_off);
REGISTER_CMD(get_sysclk, get_sysclk);

主函数中当收到串口命令时进行解析，并执行对应的函数：

int main(void)
{
    cmd_init();
	delay_init();
	uart0_init(115200); //enable rx interrupt
    
	printf("SystemCoreClock = %d\r\n", SystemCoreClock);
	printf("APB1 CLK = %d\r\n", PCLK1);
	printf("APB2 CLK = %d\r\n", PCLK2);
	printf("AHB CLK  = %d\r\n", HCLK);
	printf("Hello GW1NSR-4C SoC(ARM Cortex-M3)\r\n");
    printf("UART0 cmd-parser Example\r\n");
    
    while(1)
	{
        //长时间没有接收到串口数据
        if(buf_idx != 0)
            cnt_idle++;
        else 
            cnt_idle = 0;
        
        if(cnt_idle > 5000)   //明显感觉=500000
        {
            cmd_parsing((char *)buf);//命令解析并执行
            printf("cmd: %s\r\n", buf);
            cnt_idle = 0;
            buf_idx = 0;
            memset(buf, 0, sizeof(buf)/sizeof(buf[0]));
        }
	}
}

实际测试

编译，下载，运行。发送对应的串口命令，可以看到执行了对应的功能。

cmd-parse命令解析器优化

为了满足部分带返回值的函数支持，我们对源代码进行一点改动，注册的回调函数改为int类型返回值：

//typedef void (*cmd_handler)(void);
typedef int (*cmd_handler)(void);

//void cmd_parsing(char *str)
int cmd_parsing(char *str)
{
    cmd_t *index;
    unsigned int hash = _cmd_hash(str);
    
    for (index = _cmd_begin; index < _cmd_end; index = _get_next_cmd(index)) {
        if (hash == index->hash) {
            if (_cmd_match(str, index->cmd) == 0) {
//                index->handler();
                return index->handler();
                break;
            }
        }
    }
}

同样，对用户函数也进行修改：

#include "main.h"

uint8_t rx = 0;
uint8_t buf[256];
uint16_t buf_idx = 0;
uint32_t cnt_idle = 0;
uint8_t flag = 0;
int ret = 0;

int led_on(void)
{
    gpio_write(0xaaaa);
    return 0;
}

int led_off(void)
{
    gpio_write(0);
    return 1;
}

int get_sysclk(void)
{
	printf("SystemCoreClock = %d\r\n", SystemCoreClock);
	printf("APB1 CLK = %d\r\n", PCLK1);
	printf("APB2 CLK = %d\r\n", PCLK2);
	printf("AHB CLK  = %d\r\n", HCLK);
    return -1;
}

REGISTER_CMD(led_on, led_on);
REGISTER_CMD(led_off, led_off);
REGISTER_CMD(get_sysclk, get_sysclk);

int main(void)
{
    cmd_init();
	delay_init();
	uart0_init(115200); //enable rx interrupt
    
	printf("SystemCoreClock = %d\r\n", SystemCoreClock);
	printf("APB1 CLK = %d\r\n", PCLK1);
	printf("APB2 CLK = %d\r\n", PCLK2);
	printf("AHB CLK  = %d\r\n", HCLK);
	printf("Hello GW1NSR-4C SoC(ARM Cortex-M3)\r\n");
    printf("UART0 RX Interrupt Example\r\n");
    
    while(1)
	{
        //长时间没有接收到串口数据
        if(buf_idx != 0)
            cnt_idle++;
        else 
            cnt_idle = 0;
        
        if(cnt_idle > 5000)   //明显感觉=500000
        {
            ret = cmd_parsing((char *)buf);//命令解析并执行
            printf("cmd: %s, ret = %d\r\n", buf, ret);
            cnt_idle = 0;
            buf_idx = 0;
            memset(buf, 0, sizeof(buf)/sizeof(buf[0]));
        }
	}
}

测试结果：

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本文是高云FPGA系列教程的第9篇文章。