3.27_433:添加UART2调试打印、IO监控、指令解析和继电器控制模块。
能够接收UART2指令控制继电器开关,或向UART2发送四路IO输入状态,并使用轮询方式检测IO状态进行及时反馈。
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378
Core/Src/cmd_parser.c
Normal file
378
Core/Src/cmd_parser.c
Normal file
@ -0,0 +1,378 @@
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/**
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******************************************************************************
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* @file cmd_parser.c
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||||
* @brief ASCII指令解析模块实现
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* @author Application Layer
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* @version 1.1
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******************************************************************************
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* @attention
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* 本模块实现ASCII文本指令的解析和处理
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* 关键特性:
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* 1. 状态机解析,健壮可靠
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* 2. 完善的安全防护(缓冲区边界检查、超时重置、字符过滤)
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* 3. 异或校验,FF特权后门
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* 4. 支持RL、DI、ECHO指令
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*
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* 修订历史:
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* v1.1 - 修复审查报告高危-6、中危-7/8
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******************************************************************************
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*/
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#include "cmd_parser.h"
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#include "uart2_print.h"
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#include "io_monitor.h"
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#include "relay_control.h"
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#include <string.h>
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#include <ctype.h>
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#include <stdio.h> // snprintf
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#include <stdlib.h> // atoi
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#define DEBUG_CMD_PARSER 1
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#if DEBUG_CMD_PARSER
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#define DEBUG_LOG(fmt, ...) UART2_Print_Printf("[CMD] " fmt "\r\n", ##__VA_ARGS__)
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#else
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#define DEBUG_LOG(fmt, ...)
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||||
#endif
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typedef enum {
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PARSE_IDLE,
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||||
PARSE_CMD,
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||||
PARSE_PARAM1,
|
||||
PARSE_PARAM2,
|
||||
PARSE_CHECKSUM,
|
||||
PARSE_COMPLETE
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} parse_state_t;
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typedef struct {
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parse_state_t state;
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cmd_frame_t frame;
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||||
uint8_t field_index;
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||||
uint8_t checksum_acc;
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||||
uint8_t cs_buffer[2];
|
||||
uint8_t cs_index;
|
||||
uint32_t last_rx_tick;
|
||||
uint32_t error_count;
|
||||
uint32_t valid_count;
|
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} parser_context_t;
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static parser_context_t ctx;
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||||
static void reset_parser(void)
|
||||
{
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||||
ctx.state = PARSE_IDLE;
|
||||
ctx.field_index = 0;
|
||||
ctx.checksum_acc = 0;
|
||||
ctx.cs_index = 0;
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||||
memset(&ctx.frame, 0, sizeof(ctx.frame));
|
||||
}
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||||
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||||
static bool is_valid_cmd_char(char c)
|
||||
{
|
||||
return isupper((unsigned char)c) || isdigit((unsigned char)c);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static bool is_valid_param_char(char c)
|
||||
{
|
||||
return isprint((unsigned char)c) && c != '*' && c != '\r' && c != '\n';
|
||||
}
|
||||
|
||||
static uint8_t hex_char_to_val(char c)
|
||||
{
|
||||
if (c >= '0' && c <= '9') return c - '0';
|
||||
if (c >= 'A' && c <= 'F') return c - 'A' + 10;
|
||||
if (c >= 'a' && c <= 'f') return c - 'a' + 10;
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
static uint8_t hex_to_byte(char high, char low)
|
||||
{
|
||||
return (hex_char_to_val(high) << 4) | hex_char_to_val(low);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static uint8_t calc_checksum(const char *data, uint8_t len)
|
||||
{
|
||||
uint8_t cs = 0;
|
||||
for (uint8_t i = 0; i < len; i++) {
|
||||
cs ^= (uint8_t)data[i];
|
||||
}
|
||||
return cs;
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void send_response_ok(const char *content)
|
||||
{
|
||||
char msg[64];
|
||||
uint8_t cs;
|
||||
|
||||
int len = snprintf(msg, sizeof(msg), "$OK,%s*", content);
|
||||
cs = calc_checksum(msg + 1, len - 1);
|
||||
snprintf(msg + len, sizeof(msg) - len, "%02X\r\n", cs);
|
||||
|
||||
UART2_Print_String(msg);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void send_response_err(const char *err_code)
|
||||
{
|
||||
char msg[32];
|
||||
uint8_t cs;
|
||||
|
||||
int len = snprintf(msg, sizeof(msg), "$ERR,%s*", err_code);
|
||||
cs = calc_checksum(msg + 1, len - 1);
|
||||
snprintf(msg + len, sizeof(msg) - len, "%02X\r\n", cs);
|
||||
|
||||
UART2_Print_String(msg);
|
||||
}
|
||||
|
||||
static bool is_str_empty(const char *str)
|
||||
{
|
||||
return (str == NULL || str[0] == '\0');
|
||||
}
|
||||
|
||||
static bool is_str_numeric(const char *str)
|
||||
{
|
||||
if (is_str_empty(str)) {
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
while (*str) {
|
||||
if (!isdigit((unsigned char)*str)) {
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
str++;
|
||||
}
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
|
||||
static void process_cmd_frame(const cmd_frame_t *frame)
|
||||
{
|
||||
DEBUG_LOG("CMD=%s P1=%s P2=%s CS=%02X/%02X %s",
|
||||
frame->cmd, frame->param1, frame->param2,
|
||||
frame->received_cs, frame->calculated_cs,
|
||||
frame->skip_checksum ? "(skip)" : "");
|
||||
|
||||
if (strcmp(frame->cmd, "RL") == 0) {
|
||||
if (!is_str_numeric(frame->param1) || !is_str_numeric(frame->param2)) {
|
||||
send_response_err("PARAM");
|
||||
DEBUG_LOG("Invalid RL params: not numeric");
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int relay_id = atoi(frame->param1);
|
||||
int state = atoi(frame->param2);
|
||||
|
||||
if (relay_id >= 1 && relay_id <= 4 && (state == 0 || state == 1)) {
|
||||
Relay_SetState(relay_id, state ? true : false);
|
||||
|
||||
char resp[32];
|
||||
snprintf(resp, sizeof(resp), "RL,%d,%d", relay_id, state);
|
||||
send_response_ok(resp);
|
||||
|
||||
DEBUG_LOG("Relay %d -> %s", relay_id, state ? "ON" : "OFF");
|
||||
} else {
|
||||
send_response_err("PARAM");
|
||||
DEBUG_LOG("Invalid RL params: id=%d state=%d", relay_id, state);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
else if (strcmp(frame->cmd, "DI") == 0) {
|
||||
if (is_str_empty(frame->param1) || strcmp(frame->param1, "0") == 0) {
|
||||
uint8_t states = IO_Monitor_GetAllStates();
|
||||
char resp[32];
|
||||
snprintf(resp, sizeof(resp), "DI,%d%d%d%d",
|
||||
(states >> 0) & 1, (states >> 1) & 1,
|
||||
(states >> 2) & 1, (states >> 3) & 1);
|
||||
send_response_ok(resp);
|
||||
DEBUG_LOG("DI all states: 0x%02X", states);
|
||||
}
|
||||
else if (is_str_numeric(frame->param1)) {
|
||||
int channel = atoi(frame->param1);
|
||||
if (channel >= 1 && channel <= 4) {
|
||||
uint8_t state = IO_Monitor_GetState(channel - 1);
|
||||
char resp[32];
|
||||
snprintf(resp, sizeof(resp), "DI,%d,%d", channel, state);
|
||||
send_response_ok(resp);
|
||||
DEBUG_LOG("DI%d = %d", channel, state);
|
||||
} else {
|
||||
send_response_err("PARAM");
|
||||
DEBUG_LOG("Invalid DI channel: %d", channel);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
send_response_err("PARAM");
|
||||
DEBUG_LOG("Invalid DI param: not numeric");
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
else if (strcmp(frame->cmd, "ECHO") == 0) {
|
||||
send_response_ok("ECHO");
|
||||
DEBUG_LOG("ECHO response sent");
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
send_response_err("CMD");
|
||||
DEBUG_LOG("Unknown command: %s", frame->cmd);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
void CmdParser_Init(void)
|
||||
{
|
||||
memset(&ctx, 0, sizeof(ctx));
|
||||
ctx.state = PARSE_IDLE;
|
||||
|
||||
DEBUG_LOG("Init OK");
|
||||
}
|
||||
|
||||
void CmdParser_FeedByte(uint8_t byte, uint32_t current_tick)
|
||||
{
|
||||
if (ctx.state != PARSE_IDLE && ctx.state != PARSE_COMPLETE) {
|
||||
if (current_tick - ctx.last_rx_tick >= PARSE_TIMEOUT_MS) {
|
||||
ctx.error_count++;
|
||||
DEBUG_LOG("Timeout, reset parser");
|
||||
reset_parser();
|
||||
if (byte == '$') {
|
||||
ctx.state = PARSE_CMD;
|
||||
}
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
ctx.last_rx_tick = current_tick;
|
||||
|
||||
switch (ctx.state) {
|
||||
case PARSE_IDLE:
|
||||
if (byte == '$') {
|
||||
reset_parser();
|
||||
ctx.state = PARSE_CMD;
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case PARSE_CMD:
|
||||
if (byte == ',') {
|
||||
ctx.frame.cmd[ctx.field_index] = '\0';
|
||||
ctx.state = PARSE_PARAM1;
|
||||
ctx.field_index = 0;
|
||||
} else if (byte == '*') {
|
||||
ctx.frame.cmd[ctx.field_index] = '\0';
|
||||
ctx.state = PARSE_CHECKSUM;
|
||||
ctx.field_index = 0;
|
||||
ctx.cs_index = 0;
|
||||
} else if (is_valid_cmd_char(byte)) {
|
||||
if (ctx.field_index < CMD_MAX_LEN - 1) {
|
||||
ctx.frame.cmd[ctx.field_index++] = byte;
|
||||
ctx.checksum_acc ^= byte;
|
||||
} else {
|
||||
ctx.error_count++;
|
||||
reset_parser();
|
||||
}
|
||||
} else {
|
||||
ctx.error_count++;
|
||||
reset_parser();
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case PARSE_PARAM1:
|
||||
if (byte == ',') {
|
||||
ctx.frame.param1[ctx.field_index] = '\0';
|
||||
ctx.state = PARSE_PARAM2;
|
||||
ctx.field_index = 0;
|
||||
} else if (byte == '*') {
|
||||
ctx.frame.param1[ctx.field_index] = '\0';
|
||||
ctx.state = PARSE_CHECKSUM;
|
||||
ctx.field_index = 0;
|
||||
ctx.cs_index = 0;
|
||||
} else if (is_valid_param_char(byte)) {
|
||||
if (ctx.field_index < PARAM_MAX_LEN - 1) {
|
||||
ctx.frame.param1[ctx.field_index++] = byte;
|
||||
ctx.checksum_acc ^= byte;
|
||||
} else {
|
||||
ctx.error_count++;
|
||||
reset_parser();
|
||||
}
|
||||
} else {
|
||||
ctx.error_count++;
|
||||
reset_parser();
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case PARSE_PARAM2:
|
||||
if (byte == '*') {
|
||||
ctx.frame.param2[ctx.field_index] = '\0';
|
||||
ctx.state = PARSE_CHECKSUM;
|
||||
ctx.field_index = 0;
|
||||
ctx.cs_index = 0;
|
||||
} else if (is_valid_param_char(byte)) {
|
||||
if (ctx.field_index < PARAM_MAX_LEN - 1) {
|
||||
ctx.frame.param2[ctx.field_index++] = byte;
|
||||
ctx.checksum_acc ^= byte;
|
||||
} else {
|
||||
ctx.error_count++;
|
||||
reset_parser();
|
||||
}
|
||||
} else {
|
||||
ctx.error_count++;
|
||||
reset_parser();
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case PARSE_CHECKSUM:
|
||||
if (byte == '\n') {
|
||||
ctx.frame.received_cs = hex_to_byte(ctx.cs_buffer[0], ctx.cs_buffer[1]);
|
||||
ctx.frame.calculated_cs = ctx.checksum_acc;
|
||||
ctx.frame.skip_checksum = (ctx.frame.received_cs == 0xFF);
|
||||
|
||||
if (ctx.frame.skip_checksum ||
|
||||
ctx.frame.received_cs == ctx.frame.calculated_cs) {
|
||||
ctx.frame.valid = true;
|
||||
ctx.state = PARSE_COMPLETE;
|
||||
ctx.valid_count++;
|
||||
} else {
|
||||
ctx.error_count++;
|
||||
DEBUG_LOG("Checksum error: recv=%02X calc=%02X",
|
||||
ctx.frame.received_cs, ctx.frame.calculated_cs);
|
||||
send_response_err("CS");
|
||||
reset_parser();
|
||||
}
|
||||
} else if (byte != '\r') {
|
||||
if (ctx.cs_index < 2) {
|
||||
ctx.cs_buffer[ctx.cs_index++] = byte;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case PARSE_COMPLETE:
|
||||
reset_parser();
|
||||
if (byte == '$') {
|
||||
ctx.state = PARSE_CMD;
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
void CmdParser_Task(void)
|
||||
{
|
||||
if (ctx.state == PARSE_COMPLETE && ctx.frame.valid) {
|
||||
process_cmd_frame(&ctx.frame);
|
||||
reset_parser();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool CmdParser_HasCompleteFrame(cmd_frame_t *frame)
|
||||
{
|
||||
if (ctx.state == PARSE_COMPLETE && ctx.frame.valid) {
|
||||
if (frame) {
|
||||
memcpy(frame, &ctx.frame, sizeof(cmd_frame_t));
|
||||
}
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void CmdParser_Acknowledge(void)
|
||||
{
|
||||
reset_parser();
|
||||
}
|
||||
|
||||
uint32_t CmdParser_GetErrorCount(void)
|
||||
{
|
||||
return ctx.error_count;
|
||||
}
|
||||
|
||||
uint32_t CmdParser_GetValidCount(void)
|
||||
{
|
||||
return ctx.valid_count;
|
||||
}
|
||||
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