shell调试教程之如何在MM32 MCU上使用shell来辅助开发

只看该作者 · 2022-4-29 10:47

对于做linux开发的研发人员来说，大家都喜欢通过输入指令符来执行一些命令操作，如果在MCU编程过程中有一个类似linux的shell命令工具可以通过串口调试助手输入命令然后运行一些调试函数，将会为编程提供极大的帮助。

对于MCU来说，每次修改程序调试就需要重新下载，有时候仅仅是调试修改几个参数，这样反复修改程序编译下载就显得很繁琐，浪费时间，而且在调试电机、电源等高压电源类应用时，如果出现操作错误，有可能会造成炸机毁坏电脑等危险，如果有一个类似linux的命令行操作，这样就可以省出很多时间，但是由于MCU存储资源和运算速度等限制，所以想实现一个同样功能的操作，就需要做一些处理优化。

只看该作者 · 2022-4-29 10:49

目前有很多类似的shell代码，本次介绍如何在MM32 MCU上使用shell来辅助开发，由于篇幅过长，所以将分三个章节讲述实现方式，本章节将教大家基础的软件配置，后面章节将带领大家学习如何配置Jlink RTT和shell的程序配置。硬件资源如下：本次实验将在基于MM32L073的MiniBoard上进行测试验证，实现shell的通信端口可以使用任意通信方式，如UART、USB、SPI、IIC、485等方式，本次使用MM32L073PF的UART1作为shell输入输出通道，

如图2。PA15作为状态指示 LED1的控制引脚，如图2。

图1 串口硬件原理图

图2 LED硬件原理图

只看该作者 · 2022-4-29 10:51

软件资源如下：结合上述使用到的硬件资源，下面我们着重介绍软件实现流程以及相关配置代码，主要涉及如何移植shell的输入输出以及如何执行命令。

以下为主函数初始化配置及相关全局变量定义内容，代码如下：

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void LED_Init(void)

{

GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;

RCC_AHBPeriphclockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOA, ENABLE); //开启GPIOA时钟

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  =  GPIO_Pin_15;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

LED1_OFF();

}

void uart_nvic_init(u32 bound)

{

//>>>GPIO端口设置>>>

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

UART_InitTypeDef UART_InitStructure;

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

//>>>使能外设时钟>>>

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_UART1, ENABLE); //使能UART1

RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOA, ENABLE);  //开启GPIOA时钟

//>>>UART1 NVIC 配置>>>

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = UART1_IRQn;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPriority = 3;  //子优先级3

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道使能

NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据指定的参数初始化NVIC寄存器

//>>>UART的GPIO复用功能配置>>>

GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource9, GPIO_AF_1);

GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource10, GPIO_AF_1);

//>>>UART 初始化设置>>>

UART_InitStructure.UART_BaudRate = bound;//串口波特率

UART_InitStructure.UART_WordLength = UART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式

UART_InitStructure.UART_StopBits = UART_StopBits_1;//一个停止位

UART_InitStructure.UART_Parity = UART_Parity_No;//无奇偶校验位

UART_InitStructure.UART_HardwareFlowControl = UART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制

UART_InitStructure.UART_Mode = UART_Mode_Rx | UART_Mode_Tx; //收发模式

UART_Init(UART1, &UART_InitStructure); //初始化串口1

UART_ITConfig(UART1, UART_IT_RXIEN, ENABLE);//开启串口接受中断

UART_Cmd(UART1, ENABLE);                    //使能串口1

//>>>UART1_TX   GPIOA.9>>> UART1_RX    GPIOA.10>>>

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.9

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;//PA10

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOAtiNG;//浮空输入

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化GPIOA.10

}

//>>>UART发送一个字节 >>>

void Uart_PutChar(char chByte)

{

while ((UART1->CSR & UART_IT_TXIEN) == 0);

UART1->TDR = (chByte & (uint16_t)0x00FF);

}

//>>>UART 发送字符串>>>

void Uart_PutBuff(uint8_t *pchBuff, uint32_t wLen)

{

while (wLen--) {

Uart_PutChar(*pchBuff);

pchBuff++;

}

}

//>>>main主函数 >>>

int main(void)

{

delay_init();

LED_Init();

uart_nvic_init(115200);  //串口初始化为115200

//uart_shell.read = shellRead;

uart_shell.write = Uart_PutChar;

shellInit(&uart_shell);//shell初始化

while (1)

{

}

}

只看该作者 · 2022-4-29 10:54

移植的步骤先定义一个shell对象，即：SHELL_TypeDef uart_shell;
然后实例化对象的操作接口，对于本次我们采用中断接收，所以不用调用读取接口函数，所以接收接口如下修改：
//uart_shell.read = shellRead; 注释掉读取接口，采用中断处理代码如下：

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void UART1_IRQHandler(void)                 //串口1中断服务程序

{

u8 Res;

IF (UART_GeTITStatus(UART1, UART_IT_RXIEN)  != RESET){

UART_ClearITPendingBit(UART1, UART_IT_RXIEN);

Res = UART_ReceiveData(UART1);//读取接收到的数据

shellHandler(&uart_shell, Res);//shell处理函数

}

}

然后实例化发送接口，代码如下：uart_shell.write = Uart_PutChar;
最后实例化对象，代码如下：shellInit(&uart_shell);
完成shell对象的全部实例化，那么我们如何加入我们需要的命令函数呢？很简单，有多种方式，本次我们介绍最简单的一个，即SHELL_EXPORT_CMD();其它参考源码，本次我们加入测试代码如下：

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void led1_on(void)

{

LED1_ON();

}

SHELL_EXPORT_CMD(led1_on, led1_on, led1_on);//三个变量：命令，功能，描述

void led1_off(void)

{

LED1_OFF();

}

SHELL_EXPORT_CMD(led1_off, led1_off, led1_off);//同上

void led1_toggle(void)

{

LED1_TOGGLE();

}

SHELL_EXPORT_CMD(led1_toggle, led1_toggle, led1_toggle);

void reboot(void)

{

NVIC_SystemReset();

}

SHELL_EXPORT_CMD(reboot, reboot, reboot);