STM32，嵌入式系统中简单shell的实现

最新推荐文章于 2025-01-24 23:12:17 发布

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#嵌入式 #STM32

本文介绍了如何在STM32嵌入式系统中实现一个简单的shell，以解决裸机程序调试的难题。通过分析shell的运行原理，建立命令与函数的映射关系，定义结构体并创建命令表，实现输入命令与执行相应函数的功能。串口用于命令输入和输出，当接收到命令后，程序解析并执行匹配的函数。

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对于嵌入式系统而言，特别对于没有使用操作系统，裸机运行程序的嵌入式系统，如何高效便捷的进行系统调试往往是一个比较令人头疼的问题。不久前，我接触到一个国产嵌入式操作系统，Thread RTOS，其中，该系统集成的finsh shell工具让我有种眼前一亮的感觉，它将shell工具引入到嵌入式系统中，极大的方便了系统的调试。

然而，finsh shell运行在操作系统之上，体积也比较大，对于某些小型嵌入式设备，基本是与其无缘了，既然如此，我们为何不自己编写一个shell呢。

我们首先对shell的运行原理进行分析，通过在命令行输入命令，shell对命令进行解析，然后执行相应的操作，更通俗的，就是使用输入的字符串，匹配到对应的函数，然后执行。那么，我们需要建立一个命令-函数的一一对应的关系，定义结构体。

typedef struct
{
    uint8_t *name;                                              //shell命令名称
    shellFunction function;                                     //shell命令函数
    uint8_t *desc;                                              //shell命令描述
}SHELL_CommandTypeDef;                                          //shell命令定义

其中，shellFunction为函数指针类型，定义为

typedef void (*shellFunction)();

有了定义之后，我们建立一个表，将所有的命令以及对应的函数进行声明

/**
* shell 命令表，使用 {command, function, description} 的格式添加命令
* 其中
* command   为命令，字符串格式，长度不能超过 SHELL_PARAMETER_MAX_LENGTH
*           若不使用带参命令，则长度不超过SHELL_COMMAND_MAX_LENGTH
* function  为该命令调用的函数，支持(void *)(void)类型的无参函数以及与带参主函数
*           类似的(void *)(uint32_t argc, uint8_t *argv[])类型的带参函数，其中，
*           argc 为参数个数，argv 为参数，参数皆为字符串格式，需自行进行数据转换
* description 为对命令的描述，字符串格式
*/
const SHELL_CommandTypeDef shellCommandList[] =
{
    /*command               function                description*/
    {(uint8_t *)"letter",   shellLetter,            (uint8_t *)"letter shell"},
    {(uint8_t *)"reboot",   shellReboot,            (uint8_t *)"reboot system"},
    {(uint8_t *)"help",     shellShowCommandList,   (uint8_t *)"show command list"},
    {(uint8_t *)"clear",    shellClear,             (uint8_t *)"clear command line"},
    {(uint8_t *)"iap",      iapMain,                (uint8_t *)"iap"},
    {(uint8_t *)"tftp",     iapTftp,                (uint8_t *)"start TFTP server"},
    {(uint8_t *)"userApp",  iapJumpToApplication,   (uint8_t *)"run user application"},
    {(uint8_t *)"erase",    (void (*)())iapErase,   (uint8_t *)"erase user application"},

#if SHELL_USE_PARAMETER == 1    /*带参函数命令*/
    {(uint8_t *)"paraTest", (void (*)())shellParaTest, (uint8_t *)"test pa