基于FreeRTOS编写ESP8266的AT命令收发解析器

1. 代码框架

前面文章已经介绍了AT命令的组成，以及通讯过程。《AT命令使用和简单介绍》。

现在写代码实现AT命令的发送，以及响应数据、URC数据的解析。

代码框架主要是有两个线程。一个线程负责命令发送，并阻塞等待命令响应结果和响应数据；还有一个是数据解析线程，主要是解析AT命令的响应数据已经URC数据，解析的结果和数据会传递给命令发送线程，然后唤醒命令发送线程。大致流程如下：

数据解析线程会调用一个读取一行数据的函数，这个函数会去读取串口的数据，如果读取不到串口数据，那么这个线程就会一直阻塞，直到等到有串口数据的时候，才会发送信号量唤醒这个线程。

然后下面的代码把接收到的数据进行解析。解析完成之后，会发送信号量唤醒AT命令的发送线程。

2. 核心代码介绍

主要核心代码就是这两个线程的代码，以及所调用的函数。

2.1 数据解析线程函数

void at_recv_parser(void *parameter)
{
	char recv_line_buff[128] = {0};
	int read_len = 0;
	at_resp_t tmp_resp = {{0}, 0, 0};
	const at_urc_t *urc = NULL;
	
	while (1)
	{
		read_len = at_recv_readln(recv_line_buff, sizeof(recv_line_buff));
		if ( read_len > 0)
		{									
			if ((urc = at_get_urc(recv_line_buff, read_len)) != NULL)
			{
				/* URC数据处理 */
				if (urc->func != NULL)
				{
					urc->func(recv_line_buff, read_len);
				}
			}
			else
			{
				/* 命令响应数据处理 */
				if (tmp_resp.buf_len < AT_MAX_RESP_LEN)
				{
					recv_line_buff[++read_len] = '\0';
					memcpy(tmp_resp.buf + tmp_resp.buf_len, recv_line_buff, read_len);
					tmp_resp.buf_len += read_len;
					tmp_resp.line_counts++;
				}
				else
				{	
					at_set_resp_status(AT_RESP_BUFF_FULL);
				}
				
				if (strstr(recv_line_buff, "OK"))
				{
					memset(&gs_resp, 0, sizeof(gs_resp));
					memcpy(&gs_resp, &tmp_resp, sizeof(gs_resp));
					at_set_resp_status(AT_RESP_OK);
				}
				else if (strstr(recv_line_buff, "ERROR"))
				{
					memset(&gs_resp, 0, sizeof(gs_resp));
					memcpy(&gs_resp, &tmp_resp, sizeof(gs_resp));
					at_set_resp_status(AT_RESP_ERROR);
				}
				else
				{
					continue;
				}
				
				memset(&tmp_resp, 0, sizeof(tmp_resp));
				xSemaphoreGive(at_resp_sem);
			}			
		}
	}
}
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1、在这个线程函数中，有一个 at_recv_readln 函数，会一直去读取串口环形缓冲区的数据，如果没有数据那么就会阻塞等待，直到串口接收数据中断释放的信号量去唤醒它。这个函数实现如下，这个函数读取到一行数据或者有匹配的URC数据，那么就返回给数据解析线程。

static int at_recv_readln(char *buff, unsigned int buff_len)
{
	char ch = 0, last_ch = 0;
	unsigned int read_len = 0;

	memset(buff, 0, buff_len);
	
	while (1)
	{
		at_client_getchar(&ch, portMAX_DELAY);
		if (read_len < buff_len)
		{
			buff[read_len++] = ch;
		}
		else
		{/* buff溢出错误 */
			memset(buff, 0x00, buff_len);
			return -1;
		}

		/* 读到一行数据，或者接收到URC数据 */
		if ((ch == '\n' && last_ch == '\r') || at_get_urc(buff, read_len))
		{
			break;
		}
		last_ch = ch; 	/* 暂存前一个字符 */
	}
	
	return read_len;
}
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2、数据解析线程主要分为两个部分的情况进行解析。一个是URC数据解析，一个是命令响应数据的解析。

其中URC数据处理，我定义了一个URC的数据结构体：

typedef struct _at_urc_t
{
    const char *cmd_prefix;		/* 前缀 */
    const char *cmd_suffix;		/* 后缀 */
    void (*func)(const char *data, unsigned int size);	/* 对应执行函数 */
} at_urc_t;
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然后定义一个URC数据表格：

static at_urc_t esp8266_urc_table[] = 
{
	{"SEND OK",          "\r\n",           urc_send_func},
    {"SEND FAIL",        "\r\n",           urc_send_func},
    {"+IPD",             ":",              urc_recv_func},
};
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我这里暂时只实现数据收发的URC数据的处理函数。在这个 at_recv_parser 函数中，会调用 at_get_urc 函数去匹配判断是否有接收到和我们表格中定义的URC数据，如果匹配上了，就会调用对应的函数去处理，处理完成之后，就会释放信号量唤醒AT命令发送线程。

at_get_urc 函数实现如下：

static const at_urc_t *at_get_urc(const char *recv_line_buf, unsigned int recv_line_len)
{
	unsigned char prefix_len = 0, suffix_len = 0;

	for (int i = 0; i < sizeof(esp8266_urc_table) / sizeof(esp8266_urc_table[0]); i++)
	{
		prefix_len = strlen(esp8266_urc_table[i].cmd_prefix);
		suffix_len = strlen(esp8266_urc_table[i].cmd_suffix);
		
		if ((prefix_len ? !strncmp(recv_line_buf, esp8266_urc_table[i].cmd_prefix, prefix_len) : 1)
                && (suffix_len ? !strncmp(recv_line_buf + recv_line_len - suffix_len, esp8266_urc_table[i].cmd_suffix, suffix_len) : 1))
        {
            return &esp8266_urc_table[i];		
        }
	}
	
	return NULL;
}
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3、命令响应数据解析

对于命令响应数据，因为都会有响应的状态回复，要么回复 “OK” ，要么是 “ERROR” ，所以我们只需要判断匹配这两个字符串即可。判断完成之后，把响应的数据和状态通过全局变量传递给AT命令发送线程，然后再发送信号量去唤醒这个线程。

2.2 AT命令发送线程

主要是实现了 at_exce_cmd 这个发送AT命令的函数，并返回命令响应的状态和响应数据。

/**
 * 发送命令给AT服务器，和等待回应
 *
 * @param resp : 输出AT服务器回应的数据
 *
 * @return 0 : success
 *        -1 : response status error
 *        -2 : wait timeout
 */
int at_exce_cmd(const char *cmd, at_resp_t *resp, unsigned int timeout)
{
	/* 发送命令给AT服务器 */
	at_client_sendcmd(cmd);

	/* 获取解析AT服务器回应数据的任务释放的信号量 */
	if (xSemaphoreTake(at_resp_sem, pdMS_TO_TICKS(timeout)) == pdTRUE)
	{
		if (resp != NULL)
		{
			memcpy(resp, &gs_resp, sizeof(at_resp_t));
		}
		return at_get_resp_status();
	}
	else
	{
		return AT_RESP_TIMEOUT;
	}
}
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其中调用的 at_client_sendcmd 函数，就是通过串口发送数据给AT Server（即ESP8266模块）的。发送命令之后，就阻塞等待数据解析线程的回应，如果解析成功或者超时，都会唤醒这个线程。

以上就是主要代码的介绍，完整的工程代码可以去下面的链接下载。

https://download.csdn.net/download/luobeihai/86403607?spm=1001.2014.3001.5503