单片机上如何做shell命令行交互

做过嵌入式Linux开发或使用过桌面Linux系统的童鞋们，肯定对shell命令交互印象比较深刻，然而我们大多数搞嵌入式软件开发的码农都是基于单片机，比如51、STM32等进行开发的，在单片机上能否做个shell命令行交互？答案当然是可以的，在网上类似的文章和代码一搜一箩筐， 基本原理： 监测用户的输入，然后到一个命令查找表里过滤是否可以找到该命令，如果可以则调用对应的处理函数，当然做的好点的话还可以向处理函数传递参数。

主要的数据结构及解析函数定义如下，注意这里函数指针的定义，Argc代表参数的个数，可以为0、1、2...，Argv用于存放具体的参数，可能有些童鞋要问为啥定义成CHAR **,这是因为我们在shell交互窗口输入的内容都会被当作ASCII码字符串，所以只能用CHAR *来指向它们，另外又因为我们可能会输入多个字符串参数（多个参数以空格进行间隔），所以要使用二级指针CHAR **，可能有的同学会发现，我们平时见的标准main函数的原型就是这样定义的

int main(int argc, char *argv[])

char *argv[]与char **argv是等价的，这个就不需要解释了吧，采用这种定义方式可以非常灵活，具体见下面的用法示例：

#define SHELL_MAX_PARA_NUM      20                         //最多支持20个命令参数


// 函数指针
typedef UINT8 (* Cmd_Analys_Fun_P)(UINT8 Argc, CHAR **Argv);


typedef struct
{
    CHAR *pName;
    Cmd_Analys_Fun_P pCmdFunc;    // 命令解析函数
} S_Shell_Cmd;


/***************************************************************
* 函数名称: Shell_Proc
* 功能描述: Shell交互处理
* 输入参数: 
* 输出参数: 
* 返 回 值: 
****************************************************************/
UINT8 Shell_Proc(CHAR *ucCmd, UINT8 ucCmdLength)
{
    UINT8 Result;


    Result = Cmd_Analys(Shell_Cmd, S_NUM(Shell_Cmd), ucCmd, ucCmdLength);
    if ((Result EQ 1) || (Result EQ 2))
    {
        //vConsoleLog("[shell]#");
    }


    return Result;
}


/***************************************************************
* 函数名称: Cmd_Analys
* 功能描述: 命令解析
* 输入参数: 
* 输出参数: 
* 返 回 值:  
****************************************************************/
LOCAL UINT8 Cmd_Analys(CONST S_Shell_Cmd Shell_Cmd[], UINT8 Num, CHAR Cmd[], UINT8 Len)
{
    UINT8 i, j;
    UINT8 Argc, Cmd_Len;
    CHAR  *(Argv[SHELL_MAX_PARA_NUM]);


    Cmd_Len = 0;
    for (i = 0; i < Len; i++)
    {
        if ((Cmd[i] EQ 'r') || (Cmd[i] EQ 'n')) // 找到回车换行键, 说明已经输入了一条完整命令
        {
            Cmd_Len = i;            // 记录命令长度
            Cmd[i] = '�';
            break;
        }
        else if (Cmd[i] EQ ' ')     // 空格全部替换成'�'
        {
            Cmd[i] = '�';
        }
    }


    if (i EQ Len)                   // 没有找到命令
    {
        return 0;
    }


    if (Cmd_Len EQ 0)               // 全部输入的是空格或者回车
    {
        vConsoleLog("rnShell:");  // 提示输入新的命令
        return 1;
    }


    for (i = 0; i < Num; i++)
    {
        if (strcmp(Shell_Cmd[i].pName, Cmd) != 0)
        {
            continue;
        }


        j = (UINT8)strlen(Cmd);
        Argc = 0;
        while (j < Cmd_Len)
        {
            if (Cmd[j] EQ '�' && Cmd[j + 1] != '�') // 前一个是空格，后一个非空格，说明是一个新参数
            {
                if (Argc < SHELL_MAX_PARA_NUM)
                {
                    Argv[Argc] = &Cmd[j + 1];
                    Argc++;
                }
                else
                {
                    break;
                }
            }


            j++;
        }


        // 执行命令
        (*Shell_Cmd[i].pCmdFunc)(Argc, Argv);
        break;
    }


    if (i EQ Num)
    {
        vConsoleLog("Cmd Error!");
        return 2;
    }


    return 1;
}

**用法1：**只有命令，没有参数

/***************************************************************
* 函数名称: RebootTerminal
* 功能描述: 重启终端
* 输入参数: 
* 输出参数: 
* 返 回 值: 
****************************************************************/
LOCAL UINT8 RebootTerminal(UINT8 argc, CHAR **argv)
{
    //发起复位请求
    udwResetTimeCounter = 0;
    blResetRequestFlag  = TRUE;
    vConsoleLog("Terminal Prepare Reboot ...");


    return 1;
}

**用法2：**命令+1个参数

/***************************************************************
* 函数名称: ConsoleOutputRedirect
* 功能描述: console输出重定向
* 输入参数: 
* 输出参数: 
* 返 回 值: 
****************************************************************/
LOCAL UINT8 ConsoleOutputRedirect(UINT8 argc, CHAR **argv)
{
    if (argc != 1)
    {
        vConsoleLog("miss argumentrn");
        return 0;
    }

    if (!strcmp(argv[0], "on"))
    {
        ucConsoleRedirectFlag = 1;
        vConsoleLog("console output redirect to tcpconsolern");
    }
    else if (!strcmp(argv[0], "off"))
    {
        ucConsoleRedirectFlag = 0;
        vConsoleLog("console output redirect to localconsolern");
    }
    else
    {
        vConsoleLog("error argumentrn");
        return 0;
    }


    return 1;
}

**用法3：**命令+N个参数

/***************************************************************
* 函数名称: SetTerminalTime
* 功能描述: 设置终端时间
* 输入参数: 
* 输出参数: 
* 返 回 值: 
****************************************************************/
LOCAL UINT8 SetTerminalTime(UINT8 argc, CHAR **argv)
{
    UINT8 ucTime[6];


    if (argc != 6)
    {
        vConsoleLog("Param Err! argc = %d", argc);
        return 0;
    }


    ucTime[0] = strtoul(argv[0], NULL, 0);
    ucTime[1] = strtoul(argv[1], NULL, 0);
    ucTime[2] = strtoul(argv[2], NULL, 0);
    ucTime[3] = strtoul(argv[3], NULL, 0);
    ucTime[4] = strtoul(argv[4], NULL, 0);
    ucTime[5] = strtoul(argv[5], NULL, 0);


    ucTimeTestFlag = 1;


    stCurrentTime.ucYear  = ucTime[0];
    stCurrentTime.ucMonth = ucTime[1];
    stCurrentTime.ucDay   = ucTime[2];
    stCurrentTime.ucHour  = ucTime[3];
    stCurrentTime.ucMin   = ucTime[4];
    stCurrentTime.ucSec   = ucTime[5];


    vConsoleLog("SetTerminalTime: %02d/%02d/%02d %02d:%02d:%02d", ucTime[0], ucTime[1], ucTime[2], 
                                                                  ucTime[3], ucTime[4], ucTime[5]);


    return 1;
}

以上三种用法，基本可以涵盖现实中的各种使用需求！

以上就是shell命令的基本用法，至于如何捕捉用户的输入，方式和方法就很多了，不过常用的就下面的几种情况：

1. 终端设备上的串口（这种最常见）
2. 终端设备上的网口（稍微有点门槛，后面会专门写一篇STM32的文章介绍这种用法）
3. 如果终端设备已经登录了后台主站云平台，直接在云平台上给终端设备下发shell命令