單片機只能使用按鍵與程序進行交互嗎？有時候限于單片機有限的引腳，沒有多余的IO口設計按鍵以實現不同的功能，這時候怎么辦？
最簡單的是使用UART與PC進行通信，這樣PC上的鍵盤就可以變成控制單片機最靈活的工具。本文實現稍復雜但是炫酷的UART通信交互功能，類似于電腦Shell程序，通過字符串傳遞命令和參數，比如可以這樣(默認實現測試命令)：
串口發送：echo hello,world!
串口接收：hello,world!

串口初始化及命令字符串接收

直接使用單片機ISP串口，波特率設置稍高一些避免通信時間過長。
SystickCallbackUART1函數負責檢測通信數據流是否結束，并打上結束標記。

void TTYInit(void){
	GPIO_InitTypeDef gpio;
	COMx_InitDefine com1;
	
	gpio.Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1;
	gpio.Mode = GPIO_PullUp;
	
	GPIO_Inilize(GPIO_P3,&gpio);
	
	com1.UART_Mode = UART_8bit_BRTx;
	com1.UART_BRT_Use = BRT_Timer1;
	com1.UART_BaudRate = 115200ul;
	com1.UART_RxEnable = ENABLE;
	com1.BaudRateDouble = DISABLE;
	UART_Configuration(UART1,&com1);
	
	NVIC_UART1_Init(ENABLE,Priority_1);
	
	UART1_SW(UART1_SW_P30_P31);
}

//UART1 systick callback(10ms)
void SystickCallbackUART1(void){
	if(--COM1.RX_TimeOut < 1){
		RX1_Buffer[COM1.RX_Cnt] = '\0';
		COM1.RX_Cnt = 0;			//UART1 timeout reset RX_Cnt
		TTYsig = TRUE;
	}
}

串口命令行參數分割與解析

串口命令行默認格式為：cmd arg0 arg1 arg2 arg3 arg4各參數以空格區分，支持1個命令加最多5個參數，TTYArgPhase函數負責分割這些字符串命令和參數。

unsigned char *pTTYCmd;
unsigned char *pTTYArg[5];

//tty 命令行解析與參數分割
unsigned char TTYArgPhase(void){
	unsigned char i = 0;
	char *str = RX1_Buffer;
	
	if(*str == ' ' || *str == '\0')
		return FALSE;
	
	pTTYCmd = str;
	
	while(*str != '\0' || i > 4){
		str++;
		if(*str == ' '){
			*str = '\0';
			pTTYArg[i++] = ++str;
		}
	}
	return TRUE;
}

命令解析并轉換為函數調用

在定時器(500ms)中判斷是否有新的命令，并解析命令轉調真正的功能函數，根據具體函數傳遞正確的參數類型。

unsigned char TTYsig,TTYInfork;

void TTYFork(void){
	TTYsig = FALSE;
	
	if(TTYArgPhase() == FALSE)
		return;
	if(strcmp(pTTYCmd,"echos") == 0 && pTTYArg[0] != NULL)
		TTYEchoString(pTTYArg[0]);
	if(strcmp(pTTYCmd,"echon") == 0 && pTTYArg[0] != NULL)
		TTYEchoNumber(atoi(pTTYArg[0]));
	if(strcmp(pTTYCmd,"echot") == 0)
		TTYEchoTime();
	
	// TODO: 在此處添加用戶代碼
	if(strcmp(pTTYCmd,"exit") == 0){
		TTYechot = FALSE;
	}
	
	*pTTYCmd = NULL;		//目前由輸入者確保參數正確性
	*pTTYArg[0] = NULL;
	*pTTYArg[1] = NULL;
	*pTTYArg[2] = NULL;
	*pTTYArg[3] = NULL;
	*pTTYArg[4] = NULL;
}

//Systick callback 500s
void SystickCallbackTTY(void){
	if(TTYsig == TRUE)
		TTYFork();
}

可命令行執行函數的設計

命令行可執行函數可以設計為兩類，一類是單次執行的，執行完成后即可退出，如echos和echon；
另一類需要持續運行，直到命令行收到退出命令exit后退出，如echot，真正的動作仍然需要在特定的定時函數里執行。

unsigned char TTYechot;

//tty 字符回顯函數
void TTYEchoString(char *str){
	printf(str);
}

//tty 數字回顯函數
void TTYEchoNumber(int num){
	printf("%hd",num);
}

//tty 循環顯示開機運行時間
void TTYEchoTime(void){
	TTYechot = TRUE;		//接收"exit"后復位
}

//Systick callback 1s
void SystickCallbackTTYEchot(void){
	if(TTYechot == TRUE)
		printf("Running time(s):%ld",systick);
}

實戰例程：七彩呼吸燈控制

以 玩轉單片機之智能車小露——七彩LED呼吸燈 為例，編寫命令行控制函數還不是手到擒來？

//顏色字符串轉換為整形
unsigned char ctoi(char *str){
	if(strcmp(str,"red") == 0)
		return BLED_COLOR_RED;
	if(strcmp(str,"orange") == 0)
		return BLED_COLOR_ORANGE;
	if(strcmp(str,"yellow") == 0)
		return BLED_COLOR_YELLOW;
	if(strcmp(str,"green") == 0)
		return BLED_COLOR_GREEN;
	if(strcmp(str,"cyan") == 0)
		return BLED_COLOR_CYAN;
	if(strcmp(str,"blue") == 0)
		return BLED_COLOR_BLUE;
	if(strcmp(str,"purple") == 0)
		return BLED_COLOR_PURPLE;
	if(strcmp(str,"white") == 0)
		return BLED_COLOR_WHITE;
	return BLED_COLOR_OFF;
}

//模式字符串轉換為整形
unsigned char mtoi(char *str){
	if(strcmp(str,"single") == 0)
		return BLED_MODE_SINGLE;
	if(strcmp(str,"color") == 0)
		return BLED_MODE_COLOR;
	return BLED_MODE_OFF;
}

void TTYFork(void){
	。。。
	if(strcmp(pTTYCmd,"bledon") == 0 && pTTYArg[0] != NULL)
		BLEDTurnOn(ctoi(pTTYArg[0]));
	if(strcmp(pTTYCmd,"bleddisplaycolor") == 0 && pTTYArg[0] != NULL && pTTYArg[1] != NULL && pTTYArg[2] != NULL)
		BLEDDisplayColor((unsigned char)atoi(pTTYArg[0]),(unsigned char)atoi(pTTYArg[1]),(unsigned char)atoi(pTTYArg[2]));
	if(strcmp(pTTYCmd,"bledbreath") == 0 && pTTYArg[0] != NULL && pTTYArg[1] != NULL)
		BLEDBreath(mtoi(pTTYArg[0]),ctoi(pTTYArg[1]));
	if(strcmp(pTTYCmd,"bledoff") == 0)
		BLEDTurnOff();
	。。。
}

• 本文采用的單片機為STC32G系列，感興趣的朋友可以參考測試，或去Gitee上下載例程。
• 下載地址：https://gitee.com/loganxiang/lgxsmartcar ，參考tty.h/tty.c。