在嵌入式 c 中通过 RS232 处理 ASCII 命令

Question

我的微控制器有一个带有预定义命令集的 RS232 接口。有数百个命令，例如PRESSURE 50可以设置压力为50； LIMIT 60 可以设置一些限制为 60。

目前，这是使用一系列嵌套的 switch 语句处理的，但这似乎是一个不雅的解决方案。

处理这些命令的推荐/最有效/最易读的方法是什么？ LUT 将是最整洁的，但肯定会有很多不存在的字母组合的空条目（不理想..）。

感谢您的任何想法..

Answer 1

1. 运行时建议：

   带有结构体{字符串，函数指针)的排序数组

   • 按qsort()排序
   • 由bsearch()检索

   我希望 qsort() 和 bsearch() 在您的平台上可用 (stdlib.h)

2. 设计时提案：

   正如 cmets 建议的那样，最好在设计时对数组初始化的条目进行排序。存在很多方法，从代码生成（豪华）到宏处理（差）。

   申报建议，一对多：

   typedef unsigned char byte;
   
   typedef char commandId_t[40];
   
   typedef void (*commandHandler_t)( const byte * payload );
   
   typedef struct command_s {
      const commandId_t      commandId;
      const commandHandler_t handler;
   } command_t;
   
   static const command_t commands[] = {
   #include "sortedCommandInitializers"
   };
   

   文件sortedCommandInitializers是{"command-name", function-name},的列表，可以通过Makefile中的命令sort CommandInitializers.c > sortedCommandInitializers进行排序。

   对于make，它与其他任何依赖项一样：

   sortedCommandInitializers: CommandInitializers.c
       sort CommandInitializers.c > sortedCommandInitializers
   
   myProgram.o: myProgram.c myProgram.h sortedCommandInitializers
   

Answer 2

试过 strnstr 函数吗？它真的非常快。对于 100 个单词，它可能会比 8 或 9 个单独的 strcmp() 更快，中间有一些额外的代码来遍历一棵树，并且需要更少的内存来存储。

我会尝试以下方法

a) 建立一个命令列表并将最常用的放在开头，并为每个命令添加一个唯一编号，即

char command_names[] =

"PRESSURE 1"
"LIMIT 2"

;
int command_names_len = sizeof(command_names_str)

C 编译器应该为您附加这些字符串，因此很容易将它们移动到另一个位置

b) 添加的这些数字是函数指针数组的索引，每个函数都应该具有相同的签名，当您允许某些函数具有未使用的参数时，这可能是可能的吗？ 即

/* just an example */
void (command*)(int a, int b, int c, int d);

void command_pressure (int a, int b, int c, int d) { }
void command_limit(int a, int b, int c, int d) { }

command commands[] =
( /*notused*/ NULL

, /*     1 */ command_pressure
, /*     2 */ command_limit

);

两个列表在视觉上也会相互匹配，从而更容易控制和维护。 cmets 中的数字仅用于帮助，应与大字符串构建中的数字与函数名称匹配

那么处理传入的命令就是字符串格式就很简单了

char search_command[20]; /* or whatever the longest command name is */
char* position_of_command = NULL;
int number_of_command = -1;

strncpy( search_command, incomming_command, sizeof(search_command) );
strcat( search_command, " " );  /* must end with blank */

command_position = strnstr( command_names, search_command, command_names_len );
if( command_position != NULL ) {
  position_of_command += strlen(s earch_command) ; /* at beginning of number */
  number_of_command = atoi( position_of_command );
}

if( number_of_command > 0 ) {
  (*commands[number_of_command])(a,0,0,d);
} else {
  /* unknown */
}

前段时间我写了普通的旧 C，所以它可能包含语法错误，但这是我的想法。

优点：

a) 小内存打印：没有额外的指针或其他额外的结构开销来查找命令，很少的编程行

b) 易于维护：它是“表格”组织的

c) 最常用的命令处理速度最快！

缺点：

a) 请记住，不允许以相同字符串结尾的命令。可以通过在名称开头和 search_command 中添加空格来克服。即

" PRESSURE 1"
" LIMIT 2"