माइक्रो रीड्रोलर माइक्रो रीडलाइन के साथ

मैं आपके लिए माइक्रोरल लाइब्रेरी ( गीथब पर ) प्रस्तुत करता हूं , जो कि विभिन्न प्रकार की अंतर्निहित ग्रंथियों में कंसोल इंटरफेस को माइक्रोकंट्रोलर पर व्यवस्थित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

हमें एमके में कंसोल की आवश्यकता क्यों है?

पाठ-आधारित कंसोल इंटरफ़ेस में एम्बेडेड सिस्टम के लिए कई फायदे हैं, इसकी सभी शक्ति और सरलता के साथ (आखिरकार, पाठ, एलईडी के विपरीत, खुद के लिए बोलता है!)।

• इसके लिए अपेक्षाकृत कुछ एमके संसाधनों की आवश्यकता होती है, और हार्डवेयर की न्यूनतम लागत - एक सीरियल इंटरफ़ेस जैसे कि UART या एमके में उपलब्ध कोई अन्य, यह एक अंतर्निहित USB या बाहरी USB-Com एडाप्टर या यहां तक ​​कि टीसीपी हो सकता है यदि आपका माइक्रोकंट्रोलर काफी गंभीर है।
• कनेक्ट करने के लिए सुविधाजनक - कॉम-पोर्ट का समर्थन करने वाला एक टर्मिनल (विंडोज के लिए पोटीन (लिनक्स के लिए मिनिकॉम) पर्याप्त है।
• उपयोग करने के लिए सुविधाजनक - टर्मिनल के लिए रंग आउटपुट, ऑटो-एडिशन के लिए समर्थन, हॉट की और इनपुट इतिहास।

ताकि पुस्तकालय वर्तमान में समर्थन करता है:

• vt100 टर्मिनल के बुनियादी कार्य (अधिकांश टर्मिनल एमुलेटर इसका समर्थन करते हैं)
• एक कॉन्फ़िगरेशन फ़ाइल जो आपको मेमोरी को बचाने के लिए सुविधाओं को चालू और बंद करने की अनुमति देती है (एमके के लिए यह बहुत महत्वपूर्ण है);
• होम, END, कर्सर कुंजियाँ, बैकस्पेस समझता है;
• हॉट की को समझता है ^ यू ^ के ^ ई ^ ए ^ एन ^ पी आदि।
• नेविगेशन इतिहास ऊपर-नीचे तीर और हॉटकी के साथ
• ऑटो-पूर्णता (ऑटो-प्रतिस्थापन)?

मैंने एक पुस्तकालय लिखने का फैसला किया, जो लिनक्स के लिए ग्नू रीडलाइन के अनुरूप है, अर्थात। वह हिस्सा जो टर्मिनल इनपुट, स्ट्रिंग के प्रसंस्करण और टर्मिनल के नियंत्रण दृश्यों आदि के लिए जिम्मेदार है। मुख्य लक्ष्य कॉम्पैक्टनेस, उपयोग में आसानी, आरामदायक काम के लिए आवश्यक कार्यक्षमता की न्यूनतम है (हम बड़े पीसी के बारे में बात नहीं कर रहे हैं, लेकिन दसवीं या सैकड़ों केबी के साथ छोटे एमके)।

सिद्धांत की बिट

इस विषय में टर्मिनल अर्थव्यवस्था के इतिहास और विशेषताओं में एक छोटे से विषयांतर को अच्छी तरह से वर्णित किया गया था , मैं इसे नहीं दोहराऊंगा, मैं केवल संक्षेप में काम के सिद्धांत का वर्णन करूंगा।

उपयोगकर्ता के दृष्टिकोण से, सब कुछ टर्मिनल में शुरू होता है और इसमें समाप्त होता है, क्योंकि जैसा कि विकिपीडिया कहता है: "एक टर्मिनल एक इनपुट / आउटपुट डिवाइस है, इसका मुख्य कार्य डेटा प्रदर्शित करना और दर्ज करना है । " सभी प्लेटफार्मों के लिए और विभिन्न कार्यक्षमता के साथ बहुत सारे टर्मिनल एमुलेटर हैं, उदाहरण के लिए, गनोम-टर्मिनल, आरएक्सवीटी, पोटीन, मिनिकॉम, आदि।

उपयोगकर्ता कीबोर्ड पर बटन दबाता है, टर्मिनल उन्हें डिवाइस या सिस्टम पर किसी भी चैनल के माध्यम से भेजता है, और यह स्क्रीन पर मुद्रण के लिए वर्ण लौटाता है। सरल पाठ पात्रों के अलावा, नियंत्रण कोड और सेवा की जानकारी प्रसारित करने के लिए ESC अनुक्रम दोनों तरफ से प्रसारित किए जाते हैं, उदाहरण के लिए, विशेष कोड कीबोर्ड से भेजे जाते हैं। चाबियाँ (दर्ज करें, कर्सर, ईएससी, बैकस्पेस, आदि)। अनुक्रम स्क्रीन पर कर्सर की स्थिति को नियंत्रित करने, स्क्रीन को साफ़ करने, लाइन फ़ीड, एक चरित्र को हटाने, नियंत्रण रंग, फ़ॉन्ट प्रकार, आदि पर जाते हैं।

एक ESC अनुक्रम, सामान्य रूप से, कोड 27 के साथ ESC वर्ण के साथ शुरू होने वाले बाइट्स का एक अनुक्रम होता है, जिसके बाद अनुक्रम कोड मुद्रित या गैर-मुद्रित वर्णों की संख्या से युक्त होता है। Vt100 टर्मिनल के लिए, कोड मिल सकते हैं, उदाहरण के लिए, यहां । नियंत्रण कोड 0 से 31 तक के कोड के साथ गैर-मुद्रण योग्य वर्ण हैं (32 पहला एससीआई वर्ण - एक स्थान) का कोड है।

डिवाइस में प्रोग्राम (वह भाग जो कमांड लाइन के लिए ज़िम्मेदार है), वर्णों और अनुक्रमों को प्राप्त करता है, इसके कमांड लाइन बफर में रूपों जो उपयोगकर्ता प्रवेश करता है और टर्मिनल पर इस लाइन को वापस प्रदर्शित करता है (स्थानीय टर्मिनल गूंज बंद होना चाहिए)। डिवाइस स्क्रीन पर कर्सर, रंग, कर्सर की स्थिति और साथ ही "पंक्ति से पाठ को हटाएं पंक्ति के अंत तक" जैसे आदेशों को नियंत्रित करने के लिए स्क्रीन पर ईएससी अनुक्रम प्रिंट करता है। वास्तव में, यह लाइब्रेरी का मुख्य कार्य है - मेमोरी में और टर्मिनल स्क्रीन पर एक स्ट्रिंग बनाने के लिए, उपयोगकर्ता को इसे संपादित करने की अनुमति दें (स्ट्रिंग के मनमाने पात्रों को हटाएं, इस पर आगे बढ़ें, आदि) और इसे प्रसंस्करण के लिए उच्च-क्रम दुभाषिया को देने के लिए सही समय पर।

एक अच्छा कंसोल में इनपुट का इतिहास होना चाहिए, अच्छी तरह से, और, शायद, अधिक ऑटो-ऐड-ऑन, जिसके बिना यह टर्मिनल में इतना आरामदायक नहीं होगा।

आंतरिक उपकरण

पुस्तकालय का उपयोग कर आवेदन की वास्तुकला पर विचार करें:


यह आंकड़ा माइक्रोरल और उपयोगकर्ता अनुप्रयोगों की बातचीत का एक ब्लॉक आरेख दिखाता है। नीले तीर कॉलबैक फ़ंक्शन को इंगित करते हैं जो घटनाओं की घटना पर कहा जाता है, हरा तीर लाइब्रेरी फ़ंक्शन को कॉल इंगित करता है, जिसमें, वास्तव में, सभी काम होते हैं।

उपयोग करने से पहले, आपको 3 कॉलबेक-फ़ंक्शन (नीला) स्थापित करने की आवश्यकता है:

void print (char * str); //      int execute (int argc, char * argv[]); //     ENTER char ** complete (int argc, char * argv[]); //     TAB 

संपूर्ण फ़ंक्शन वैकल्पिक है, संसाधनों को बचाने के लिए आप सामान्य रूप से कॉन्फ़िगरेशन फ़ाइल में ऑटो-पूर्ण को अक्षम कर सकते हैं।

इनपुट स्ट्रीम

उपयोगकर्ता एप्लिकेशन टर्मिनल से पात्रों को प्राप्त करता है (सीरियल इंटरफ़ेस के माध्यम से: UART, usb-cdc, tcp-socket, आदि) और फ़ंक्शन (ग्रीन एरो) को कॉल करके उन्हें लाइब्रेरी में स्थानांतरित करता है:

 void microrl_insert_char (char ch); 

ESC अनुक्रम और नियंत्रण वर्ण जो कर्सर को हिलाने के लिए जिम्मेदार होते हैं, टैब, एंटर, बैकस्पेस, आदि को दबाकर इनपुट स्ट्रीम से निकाले और संसाधित किए जाते हैं। कीबोर्ड से दर्ज किए गए शेष वर्णों को कमांड लाइन बफर में रखा जाता है।

निष्पादित

जब उपयोगकर्ता Enter ( 0x10 या 0x13 कोड इनपुट अनुक्रम में पाया जाता है) दबाता है, तो कमांड लाइन बफर को "टोकन" (रिक्त स्थान द्वारा अलग किए गए शब्द) में काट दिया जाता है और एर्गिक पॉइंटर्स के आरजीसी और सरणी में इन शब्दों की संख्या के साथ निष्पादन फ़ंक्शन को कहा जाता है।

Argv [] सरणी के शब्द NULL-terminated हैं, जिसका अर्थ है कि आप साधारण स्ट्रिंग फ़ंक्शंस का उपयोग कर सकते हैं, इसलिए कमांड प्रोसेसिंग डेस्कटॉप एप्लिकेशन के मुख्य फ़ंक्शन के मापदंडों को संसाधित करने के रूप में सरल और सुविधाजनक है। कई, यदि सभी नहीं, तो इस तकनीक से परिचित हैं, अच्छी तरह से, या आप आसानी से जानकारी पा सकते हैं।

रैम को बचाने के लिए, दर्ज किए गए सभी स्पेस को कैरेक्टर ' \ 0 ' से बदल दिया जाता है, और टर्मिनल में आउटपुट को स्पेस के साथ बदल दिया जाता है। इसके कारण, आप कमांड लाइन में प्रवेश करने और इसे संसाधित करने के लिए एक बफर का उपयोग कर सकते हैं, क्योंकि यह टोकन की शुरुआत के लिए "एकत्रित" करने के लिए पर्याप्त है, और उनमें से सभी स्वचालित रूप से पूर्ण-समाप्त हो जाएंगे।



आदेशों का प्रसंस्करण पुस्तकालय उपयोगकर्ता द्वारा निष्पादित कार्य में किया जाता है, वास्तव में, यह शेल है, लेकिन इस वाक्यांश से डरो मत: डी, ​​सामान्य अगर - और यदि - और सबसे सरल शेल है:

 /*    "help", "mem clear"  "mem dump"*/ int execute (int argc, char * argv[]) { int i = 0; if (!strcmp (argv[i], "mem")) { i++; if ((i < argc) && (!strcmp (argv[i], "dump"))) { mem_dump (); } else if ((i < argc) && (!strcmp(argv[i], "clear"))) { mem_clear(); } else { printf ("\"mem\" needs argument {dump|clear}\n"); } } else if (!strcmp (argv[i], "help")) { print_help (); } else { printf ("%s: cmd not found\n"); } return 0; } 

पूर्ण के साथ ऑटो ऐड-ऑन

जब उपयोगकर्ता ऑटो-ऐड-ऑन चाहता है, तो वह टैब दबाता है - यह कंसोल के साथ काम करने वाले सभी लोगों के लिए एक लगातार आदत है। यहां हम तब भी ऐसा ही करते हैं जब सारणीयन कोड पकड़ा जाता है - फिर से हम argv में पॉइंटर्स के साथ लाइन काटते हैं, लेकिन पूरी लाइन के लिए नहीं, बल्कि केवल शुरुआत से लेकर कर्सर तक के अनुभाग के लिए (क्या हम आमतौर पर कर्सर के तहत शब्द पूरा करते हैं?)। एक ही int argc और char * argv [] को कॉलबैक पूरा करने के लिए पारित किया जाता है, और एक चाल है: यदि कर्सर खाली है, तो हम एक नया शब्द शुरू करते हैं, अर्थात्। हमें कुछ भी ठोस नहीं लगता है, इस स्थिति में एक खाली तार अंतिम argv [argc-1] तत्व में निहित होगा।
इसकी आवश्यकता क्यों है? उपयोगकर्ता द्वारा पहले से दर्ज किए गए आदेशों को स्वतः पूर्ण करने के कॉलबैक फ़ंक्शन में यह स्पष्ट करने के लिए, और क्या वह कुछ विशिष्ट पूरा कर रहा है, या उपलब्ध आदेशों को देखने के लिए टैब पर क्लिक करता है। जैसा कि आप देख सकते हैं, आपके पास वास्तव में "स्मार्ट" अतिरिक्त बनाने के लिए सब कुछ है, वयस्क कंसोल से भी बदतर नहीं है।

महत्वपूर्ण !! सरणी का अंतिम तत्व हमेशा NULL होना चाहिए!
यदि आप NULL को पहले तत्व ([NULL]) में लौटाते हैं - इसका मतलब है कि इसके अलावा कोई विकल्प नहीं हैं।
यदि NULL (["सहायता"] [NULL] से पहले सरणी के सामने एक तत्व है - इसका मतलब है कि केवल एक विकल्प था, इसे पूरी तरह से प्रतिस्थापित किया जाएगा।
यदि सरणी में कई तत्व हैं (["साफ़"] ["स्पष्ट"] [NULL]) - तो केवल शब्दों का सामान्य भाग पूरक होगा, यदि कोई हो, तो सामान्य तौर पर, सब कुछ बैश के रूप में जाना जाता है: D!

इनपुट इतिहास

यदि आपके पास पर्याप्त रैम है, तो कॉन्फ़िगरेशन में इनपुट इतिहास समर्थन को शामिल करने के लिए स्वतंत्र महसूस करें - यह प्रयोज्य में सुधार करता है! पैसे बचाने के लिए, एक रिंग बफर का उपयोग किया जाता है, इसलिए आप यह नहीं कह सकते कि हम कितनी अंतिम कमांड लाइनों को याद कर सकते हैं, यह उनकी लंबाई पर निर्भर करता है। इतिहास में खोज हमेशा की तरह ऊपर / नीचे तीर या हॉटकीज Ctrl + n Ctrl + p (बैश में प्रयास करें!) के साथ की जाती है। यह बस काम करता है: संदेशों को बफर में बदले में कॉपी किया जाता है, अगर कोई जगह नहीं है, तो पुराने को हटा दें जब तक यह दिखाई नहीं देता है, फिर लाइन को मेमोरी में कॉपी किया जाता है, और अंतिम संदेश के सूचक को इसके बाद स्थानांतरित किया जाता है। जब बफर के अंत तक पहुँच जाता है, तो हम 0 और इतने पर एक सर्कल में कूदते हैं।

साधन

आवेदन में कंसोल को लागू करने के लिए आवश्यक सभी मेमोरी और एक सीरियल टू-वे इंटरफ़ेस है, आप UART (USB-RS232 कनवर्टर के माध्यम से), USB- सीडी, वायरलेस ब्लूटूथ-सीरियल मॉड्यूल के साथ एक सीरियल कॉम-पोर्ट प्रोफाइल, टीसीपी सॉकेट्स, आदि का उपयोग कर सकते हैं। , वह सब जो एक पीसी और एक नियंत्रक के बीच जोड़ा जा सकता है, और जिसके माध्यम से टर्मिनल एमुलेटर काम कर सकते हैं।

स्मृति के लिए, मैंने Atmega8 के लिए -0s अनुकूलन (8-बिट) नियंत्रक (स्रोत में एक उदाहरण है) के लिए और ARM7 कोर पर AT91SAM7S64 (16/32-बिट) नियंत्रक के लिए सब कुछ एकत्र किया। तुलना के लिए, मैंने दो संस्करणों में एकत्र किया: छीन-नीचे वाले एक में - बिना ऑटो-एडिशन के, कर्सर तीर और पूर्ण दर्ज करने और प्रसंस्करण के इतिहास के बिना, यहां परिणाम है

  ARM AVR  1,5 1,6  3,1 3,9 

ध्यान दें कि 16/32 बिट एआरएम कोर AVR कैसे करता है!
मुझे कहना होगा कि माप केवल पुस्तकालय के लिए किए गए थे, न तो USART प्रोसेसिंग (USB-CDC के लिए RM), और न ही दुभाषिया को ध्यान में रखा गया था, क्योंकि यह एक खोल है।
मैं केवल यह कह सकता हूं कि AVR के स्रोत में उदाहरण लगभग 6 Kb फ़्लैश (8 में से) लेता है, लेकिन लाइब्रेरी की विशेषताओं से "सभी-समावेशी" है, आप 4. से कम कर सकते हैं। जाहिर है, बहुत छोटे नियंत्रकों के लिए (8 Kb के साथ) यह पहले से ही ओवरकिल है, लेकिन नियंत्रकों में स्मृति की मात्रा छलांग और सीमा से बढ़ रही है, अब आप 128, 512 केबी फ्लैश के साथ एसटी या एनएक्सपी एमके के साथ किसी को आश्चर्यचकित नहीं करेंगे।

रैम के लिए, सब कुछ सरल है, लाइब्रेरी को आंतरिक चर के लिए ~ 30 बाइट्स की आवश्यकता है, साथ ही कमांड लाइन के लिए एक बफर - आप कॉन्फ़िगरेशन में इसकी लंबाई निर्धारित करते हैं, साथ ही इनपुट इतिहास के लिए एक बफर - जितने चाहें उतने डाल दें (लेकिन इस कार्यान्वयन में 256 बाइट्स से अधिक नहीं) ।

मामलों का उपयोग करें:

डिबगिंग सॉफ्टवेयर । आप अन्य उपकरणों / सिस्टम / प्रोटोकॉल से घटनाओं का अनुकरण करके तर्क और एल्गोरिदम को डीबग कर सकते हैं, पैरामीटर बदल सकते हैं और अनुभवजन्य मूल्यों का चयन कर सकते हैं।

 #   > print status state machine: receive #    > set low_value 23 #   > set speed 9200 > send_msg 23409823 #   > map dump 0 8 0x40 0x0 0x0 0x0 0x34 0x12 0xFF 0xFF #     > rise_event alarm #   > calc_crc16 0x92A1 

डिवाइस कॉन्फ़िगरेशन सीएलआई के माध्यम से पैरामीटर सेट करना द्विआधारी डेटा लिखने की तुलना में आसान है: इसमें अतिरिक्त उपयोगिताओं की आवश्यकता नहीं है, इसके लिए विशेष इंटरफेस की आवश्यकता नहीं है। यह टर्मिनल और COM पोर्ट (एडॉप्टर के माध्यम से वर्चुअल सहित) के साथ किसी भी पीसी पर किया जाता है। यदि आवश्यक हो तो उपयोगकर्ता (कई) स्वयं सीएलआई का उपयोग करने में सक्षम हैं।

 #   > set phone_0 8952920xxxx > set dial_delay 150 > set alarm_level low > set user_name Eugene > set temperature 36 > print config 0 phone: 8952920xxxx dial delay: 150 ms alarm level: low user name: Eugene temperature: 36 

की निगरानी करना। अनुरोध करने पर, आप किसी भी सबसिस्टम, बफ़र या काउंटर का कोई भी डेटा प्रिंट कर सकते हैं।

 #     1  4   > print ADC_val 1 4 121, 63, 55, 0 #    > get operation_count 87 #   > print stat statistics: counted 299 pulse, smaller is 11 ms, longer is 119 ms 

इंटरएक्टिव डिवाइस प्रबंधन । रिले को चालू करें, अपने सिर को 30 डिग्री चालू करें, कैमरा चालू करें, बाईं ओर एक कदम उठाएं। ब्लूटूथ-सीरियल मॉड्यूल का उपयोग करके, आप कंसोल के माध्यम से एक मोबाइल रोबोट को चला सकते हैं! मुझे लगता है कि विचार स्पष्ट है।

इसके अतिरिक्त, आप पासवर्ड या वन-टाइम / एन-टाइम एक्सेस का उपयोग करके प्राधिकरण को व्यवस्थित कर सकते हैं।
और हां, टर्मिनल में छद्म विज्ञान! शब्द "सांत्वना" के शाब्दिक अर्थ में गेम कंसोल! : डी

जैसा कि आप देख सकते हैं, कभी-कभी ऐसा इंटरफ़ेस वास्तव में बहुत बाहर हो सकता है, जरूरी नहीं कि मुख्य एक हो, लेकिन डिबगिंग, कॉन्फ़िगरेशन या डुप्लिकेटिंग।

गीतात्मक विषयांतर

एक पुस्तकालय लिखने का विचार तब पैदा हुआ था जब मैं एक USB IR रिसीवर IRIN बना रहा था, इसके जटिल बुनियादी ढांचे के साथ lirc के प्रतिस्थापन के रूप में। मेरा USB डोंगल सिस्टम में विशेष ड्राइवरों के बिना / dev / ACM0 के रूप में परिभाषित किया गया है, जो अनिवार्य रूप से एक वर्चुअल कॉम पोर्ट है। जब मैं रिमोट कंट्रोल बटन दबाता हूं, तो डोंगल असिसी को " एनईसी 23442 " के एक तार को भेजता है - पोर्ट के लिए दबाए गए बटन का कोड। बटन प्रसंस्करण बहुत सरल है, एक नियमित बैश स्क्रिप्ट जो बटन कोड द्वारा एक बड़े स्विच के साथ / देव / ACM0 पढ़ता है।
बहुत बढ़िया! आपको और क्या चाहिए? सरल, सुविधाजनक, कोई जटिल विन्यास नहीं, कोई परिच्छेद नहीं। लेकिन किसी तरह मैं पोर्ट से " NEC D12C0A " के बजाय स्ट्रिंग " VOLUME_UP " प्राप्त करना चाहता था ... लेकिन अगर डिवाइस पर केवल एक बटन है, तो पत्राचार कैसे सेट करें, और फिर इसका उपयोग अभी तक नहीं किया गया है? बहुत आसान है! मिनिकॉम टर्मिनल एमुलेटर के माध्यम से वर्चुअल कॉम-पोर्ट " / dev / ACM0 " खोलें

 $minicom -D /dev/ACM0 -b 115200 

और कंसोल प्राप्त करें! अगला, कमांड दर्ज करें:

 > set_name VOLUME_UP #      . 

बटन उपनाम AT24C16 2KB EEPROM में संग्रहीत हैं। इसके अलावा, इस तरह के एक पैरामीटर है जब आप रिमोट कंट्रोल पर बटन दबाते हैं तो बार-बार दबाने की गति होती है। इसे कमांड के साथ इंस्टॉल किया जा सकता है:

 > repeat_speed 500 

आप अभी भी कर सकते हैं

 > eeprom print 1 60 #        1  60 

खैर, एक मजेदार टीम

 > eeprom format #      

निष्कर्ष

निकट भविष्य में मैं Arduino SDK के लिए एक पुस्तकालय बनाऊंगा।
उदाहरण के लिए स्रोत देखें, यूनिक्स * और AVR के लिए एक उदाहरण है। AVR के लिए, आप बस हेक्स फ़ाइल डाउनलोड कर सकते हैं, फ्लैश कर सकते हैं और इसे आज़मा सकते हैं! एप्लिकेशन पोर्ट पोर्ट और पोर्ट के इनपुट / आउटपुट लाइनों को सक्षम / अक्षम करने की अनुमति देता है।

मुझे आशा है कि यह दिलचस्प था: डी
आपका ध्यान के लिए धन्यवाद!

Github github.com/Helius/microrl से लिंक करें