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基于Lua腳本語(yǔ)言的嵌入式UART通信方案設計
作者：
時(shí)間：2012-05-03
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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本系統的程序流程如圖2所示。其中，串口通信芯片采用T1公司的帶64字節FIFO的4通道可編程UART芯片TL16C754B來(lái)實(shí)現。它的4個(gè)通道可分別獨立編程，在3．3 V的操作電壓下，數據傳輸速率可高達2 Mbps，適合多種UART通信環(huán)境中的應用。基于裝置的應用環(huán)境，本文采用RS485的問(wèn)答機制并結合查詢(xún)方式來(lái)對該串口通信方案進(jìn)行設計。在方案實(shí)現中，裝置將每隔一定時(shí)間通過(guò)串口芯片發(fā)送一次查詢(xún)報文，當查詢(xún)到外圍沒(méi)備發(fā)送的正確響應報文后，再進(jìn)行相關(guān)業(yè)務(wù)處理。
3 功能實(shí)現
在嵌入式應用領(lǐng)域，串口通信的應用比較成熟，因此，本文將著(zhù)重介紹Lua是如何服務(wù)于這一應用的。從圖2可以看出，Lua的使用主要體現在如下幾個(gè)方面：
◆Lua與C交互環(huán)境的建立；
◆提取腳本中的串口配置數據；
◆調用Lua函數設置發(fā)送緩沖區；
◆通過(guò)Lua函數處理接收緩沖區數據。
3．1 Lua與C交互環(huán)境的建立
要建立交互環(huán)境，首先要啟動(dòng)Lua腳本引擎，并創(chuàng )建虛擬機。其機制雖然相對復雜，但對應用來(lái)說(shuō)卻比較簡(jiǎn)單，通過(guò)“L=lua_opcn(NUL L)；”即可實(shí)現。其中，L是一個(gè)指向結構類(lèi)型為lua_State的指針變量，該結構將負責對Lua的運行狀態(tài)進(jìn)行維護。
為了實(shí)現Lua腳本函數對系統程序中串口發(fā)送和接收緩存區的數據進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)，定義了幾個(gè)C函數供腳本調用，即用于設置串口發(fā)送緩沖區的函數set_tx_buf、讀取串口接收緩沖區的函數get_rx_buf，以及在Lua腳本中判斷串口數據交互正常時(shí)調用的結果處理函數uart_ok_del。
在Lua腳本中，要成功調用以上函數，必須將其加載到Lua虛擬機中去，本文采用Lua提供的一種注冊C函數庫的方法來(lái)實(shí)現。具體加載過(guò)程如下：
①按以下格式定義調用函數：
static int set tx buf(lua State *L)；
static int get rx_buf(lua State *L)；
static int uart_ok_del(lua State*L)；
②聲明一個(gè)結構數組，每個(gè)數組元素分別為C函數在Lua腳本中的淵用名字及對應的C函數，即以“namefunction”對的形式出現，如下所示：
static const struct luaL_reg uartLib[]={
{“set_tx_buf”，set_tx_buf}，
{“get_tx_buf”，get_tx_buf)，
{“uart_ok_del”，uart_ok_de}，
{NULL，NULL}
}；
③調用以下函數對C函數庫進(jìn)行注冊：
luaL register(L．“ied”，uartLib)；
其中，參數L即為創(chuàng )建虛擬機時(shí)的函數返回值(以下同)，字符串“ied”為注冊到虛擬機中的庫名稱(chēng)。第3個(gè)參數uartLib即為前面聲明的結構數組，對應需要注冊的庫函數表。
通過(guò)以上步驟，即可完成Lua腳本中需要調用的3個(gè)C函數的注冊過(guò)程，從而就可以在Lua腳本中通過(guò)“庫名稱(chēng)，庫函數”的形式來(lái)對其進(jìn)行調用，如“ied．set_tx_buf(函數參數)”。
腳本文件本身的加載則相對簡(jiǎn)單，只需通過(guò)如下函數調用即可：
luaL_dofile(L，“uart script．lua”)；
其中，參數L和以上的函數調用相同，第2個(gè)參數則為腳本文件在Flash中的具體存儲路徑。
至此，就成功建立了一個(gè)Lua與C的交互環(huán)境。
3．2 提取腳本中的串口配置數據
要正確地進(jìn)行Lua和C的交互過(guò)程，首先必須對Lua和C交互時(shí)所采用虛擬棧的作用和操作有比較深入的了解。在Lua和C的交互中，它們彼此之間函數參數以及返回值都將由該棧來(lái)負責傳遞。Lua和C在棧的操作方式上稍有不同，在Lua中采用嚴格的LIFO方式，而C則還可以通過(guò)索引的方式進(jìn)行。以3個(gè)參數為例，參數1首先入棧，參數2、3隨后順次入棧，Lua虛擬棧存儲結構及索引對應關(guān)系如圖3所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/155041.htm
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