CN108932171A - 嵌入式软件交互方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种嵌入式软件交互方法，上位机根据不同的场景需要，向下位机发出交互请求指令；下位机按交互请求指令进行处理，包括：单次读取指定地址的数据；连续读取指定地址的数据；单次批量读取一个地址范围对应的所有数据；连续批量读取多个指定地址的数据；写权限的密码验证；在指定地址写入指定的值；字长切换；能直接响应键盘上按键功能，如N读下一个数据、P暂停、R返回。本发明使用户获取下位机软件信息的方式更灵活。

Description

嵌入式软件交互方法
技术领域
本发明涉及嵌入式系统，尤其是一种嵌入式软件交互方法。
背景技术
在进行嵌入式系统开发时，需要通过上位机与下位机通讯以获取嵌入式系统的信息。目前，下位机软件与上位机软件的交互是按固定通讯协议发送数据，供上位机软件接收、解析和保存。
通常嵌入式系统监视，通过嵌入式软件通讯发送数据给上位机，通讯协议固定，若观察数据需要变更，则软件需要变更，对于版本控制严格的软件，变更的费效比太大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种嵌入式软件交互方法，上位机根据不同的场景需要，向下位机发出交互请求指令；下位机按交互请求指令进行处理；本发明按交互获取和设置信息，使获取下位机软件信息的方式更灵活，能够支撑一些特殊的工作场景，从而实现一些复杂的系统功能，如故障注入、自动化测试、临时获取软件计算的中间数据等。本发明采用的技术方案是：
一种嵌入式软件交互方法，包括以下步骤：
OP1）用户根据需要观察/修改数据的地址，然后输入交互请求指令到上位机软件；
OP2）上位机软件将交互请求指令发送给下位机；
OP3）下位机接收到交互请求指令后，存储在请求信息共享缓冲区内；
OP4）在下位机的控制软件后台任务或前台周期任务中，运行着交互任务；每当交互任务执行时，检查请求信息共享缓冲区中是否有数据，若有数据，则展开解析，若符合指令格式，则运行相应的功能；交互任务将产生的结果存放在响应信息共享缓冲区中；
OP5）控制软件运行周期任务时，检查响应信息共享缓冲区，若有数据，则读取全部或部分发送给上位机。
进一步地，交互任务的过程包括以下步骤：
步骤S1，从交互请求指令的第一个字符开始依次查找，找到分隔符或结束位置为止，将找到的一个部分的数据内容，存为字符串strTmp；
判断字符串strTmp长度是否为规定的地址长度；若为规定的地址长度，然后判断字符串strTmp中每个字符是否为HEX字符，若不是，则报“非法指令，地址错误”；若都是HEX字符，则将字符串strTmp转换为数据格式的临时变量addr；然后判断临时变量addr是否在下位机存储器地址范围内，若不在地址范围内，则报“非法指令，地址溢出”，否则临时变量addr合法，按如下方式处理：
地址变量Addr2 = addr；
若上述判断字符串strTmp长度不为规定的地址长度，则判断strTmp长度是否为规定的命令字长度；若字符串strTmp长度为规定的命令字长度，则跳转到步骤S4；
否则，报“非法指令”；
步骤S2，从步骤S1的查找位置继续向后查找，找到分隔符或结束位置为止，将找到的下一个部分的数据内容，存为字符串strTmp；
判断字符串strTmp长度是否为规定的地址长度；若为规定的地址长度，然后判断字符串strTmp中每个字符是否为HEX字符，若不是，则报“非法指令，第二地址错误”；若都是HEX字符，则将字符串strTmp转换为数据格式的临时变量addr；然后判断临时变量addr是否在下位机存储器地址范围内，若不在地址范围内，则报“非法指令，第二地址溢出”，否则临时变量addr合法，按如下方式处理：
地址变量Addr1 = 地址变量Addr2；
地址变量Addr2 = addr；
若上述判断字符串strTmp长度不为规定的地址长度，则判断strTmp长度是否为规定的命令字长度；若字符串strTmp长度为规定的命令字长度，则跳转到步骤S4；
否则，报“非法指令”；
步骤S3，从步骤S2的查找位置继续向后查找，找到分隔符或结束位置为止，将找到的下一个部分的数据内容，存为字符串strTmp；
若字符串strTmp长度为规定的命令字长度，则跳转到步骤S4，判断是否是命令字；
否则，报“非法指令”；
步骤S4，判断字符串strTmp是否为命令字，根据命令字范围进行判断，若在范围内，按如下方式处理：
命令字cmd = strTmp；
若不在范围内，则报“非法指令，错误命令”；
步骤S5，从步骤S3的查找位置继续向后查找，若已是结束位置，则跳转到步骤S6，否则找到结束位置为止，将找到的最后一部分数据内容，存为字符串strTmp；
判断字符串strTmp长度是否为当前读写数据长度；
若字符串strTmp长度为当前读写数据长度，判断字符串strTmp中每个字符是否为HEX字符，若不是，则报“非法指令，数据错误”；若都是HEX字符，则将字符串strTmp转换为数据格式的临时变量data，按如下方式处理：
数据变量Data = data；
若字符串strTmp长度不为当前读写数据长度，则报“非法指令，数据错误”；
步骤S6，按命令字进入对应模式，完成相关功能。
具体地，步骤S6包括：
a) G模式：单次读取指定地址的数据；相应的交互请求指令为“地址 G”；
功能为：根据读写数据长度，读取一个字节、字或长字，返回存储器中地址变量Addr2地址对应的数据值；
b) H模式：连续读取指定地址的数据；相应的交互请求指令为“地址 H”；
功能为：根据读写数据长度，持续不断读取一个字节、字或长字，连续返回存储器中地址变量Addr2地址对应的数据值；
c) K模式：单次批量读取一个地址范围对应的所有数据，数据长度为字节、字或长字；相应的交互请求指令为“第一地址 第二地址 K”；
功能为：根据读写数据长度，从地址变量Addr1对应的值读到地址变量Addr2对应的值，返回给上位机；
d) Q模式：连续批量读取多个指定地址的数据，数据长度为字节、字或长字；相应的交互请求指令为“Q”；
功能为按周期读取地址数组变量modeQ_ReadAddr中所有非零地址对应的数据。
进一步地，步骤S6还包括：
e) W模式：在指定地址写入指定的值；
交互请求指令为“第一地址 第二地址 W 数据块”；功能为从地址变量Addr1到地址变量Addr2的地址中都写入数据变量Data的值；
或交互请求指令为“地址 W 数据块”；将地址变量Addr2的地址中写入数据变量Data的值。
执行完成后自动回到步骤S1。
更进一步地，W模式需要密码验证，若密码验证通过才能进入W模式，否则报“无权限操作”；
步骤S6中还包括：
f) P模式：密码验证；相应的交互请求指令为“密码 P”；
功能为：输入的密码正确才能进行W模式；
执行完成后自动回到步骤S1。
更进一步地，步骤S6中还包括：
g) Z模式：读写数据长度切换；相应的交互请求指令为“Z”；
功能为：读写数据长度切换，包括字节、字或长字轮转切换，指定读取或写入数据的长度；
执行完成后自动回到步骤S1。
更进一步地，步骤S6中，G模式其它交互操作：
a1)按N则读取下一个地址对应的值，地址变量Addr2增加读写数据长度，移到下一个数据的地址，并返回地址变量Addr2地址对应的值；
a2)按G则重新读取当前地址对应的值，返回地址变量Addr2地址对应的值；
a3)按H则进入H模式；
a4)按R则进入初始模式，回到步骤S1。
更进一步地，步骤S6中，H模式其它交互操作：
b1)按N则读取下一个地址对应的值，地址变量Addr2增加读写数据长度，移到下一个数据的地址，并返回地址变量Addr2地址对应的值；
b2)按G，则进入G模式；
b3)按P，暂停/继续连续读取；
b4)按R则进入初始模式，回到步骤S1。
更进一步地，步骤S6中，K模式其它交互操作：
c1)按L则重新读取；
c2)按R则进入初始模式，回到步骤S1。
更进一步地，步骤S6中，Q模式其它交互操作：
d1)按P暂停/继续；
d2)按R则进入初始模式，回到步骤S1。
本发明的优点在于：现有技术原先是按固定通讯协议获取信息，本发明提供的嵌入式软件交互方法使得开发人员能够通过键盘与嵌入式系统进行交互，比较智能和灵活，能适应更复杂的需求，如故障注入、自动测试。
附图说明
图1为本发明的系统示意图。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
本发明提供一种嵌入式软件交互方法，上位机与下位机按照一种设定的交互请求协议通信；
交互请求协议中的交互请求指令格式为“第一地址 第二地址 命令字 数据块”，该交互请求指令中各部分采用ASCII码输入，长度为一个字符或一个字符的整数倍；本实施例中各部分之间以空格为分隔符，也可以采用“,”或“.”等作为分隔符；用户应通过map文件找到正确的地址，再按照本发明提出的软件交互方法进行上位机与下位机交互，命令字为如下大写字母：G、H、K、Q、W、P、Z；
操作过程如下：
OP1）用户根据需要观察/修改数据的地址，然后自选交互方式，输入交互请求指令到上位机软件；
OP2）上位机软件将交互请求指令发送给下位机；本例中，下位机为图1中的控制器；
OP3）下位机接收到交互请求指令后，存储在请求信息共享缓冲区内；
OP4）在下位机的控制软件后台任务中，运行着交互任务；每当交互任务执行时，检查请求信息共享缓冲区中是否有数据，若有数据，则展开解析，若符合指令格式，则运行相应的功能；其主要原理是通过设置指针为用户地址，然后进行读写操作；交互任务将产生的结果存放在响应信息共享缓冲区中；
OP5）控制软件运行周期任务时，检查响应信息共享缓冲区，若有数据，则读取全部或部分发送给上位机；
OP6）上位机接收到数据后，在界面上显示；用户展开分析和调试。
交互任务的具体工作过程：
交互任务首先检查请求信息共享缓冲区中是否有数据，若有则展开解析；
解析根据分隔符，解析找到交互请求指令“第一地址 第二地址 命令字 数据块”中各部分；
步骤S1，从交互请求指令的第一个字符开始依次查找，找到分隔符或结束位置为止，将找到的一个部分的数据内容，存为字符串strTmp；
交互请求指令中“第一地址”部分、“第二地址”部分可能存在数据内容，也可能为空；因此此步骤中，首次找到的数据内容也可能是“命令字”部分的数据；
判断字符串strTmp长度是否为规定的地址长度（比如8个字符或6个字符，根据实际芯片存储空间地址长度确定）；若为规定的地址长度，然后判断字符串strTmp中每个字符是否为HEX字符（在{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F}范围内），若不是，则报“非法指令，地址错误”；若都是HEX字符，则将字符串strTmp转换为数据格式的临时变量addr；临时变量addr为16进制；
然后判断临时变量addr是否在下位机存储器地址范围内，比如判断addr是否在RAM地址范围内，或在Flash地址范围内，若不在地址范围内，则报“非法指令，地址溢出”，否则临时变量addr合法，按如下方式处理：
地址变量Addr2 = addr；
若上述判断字符串strTmp长度不为规定的地址长度，则判断strTmp长度是否为规定的命令字长度；若字符串strTmp长度为规定的命令字长度，比如为1字符，则说明根据分隔符找到的数据内容是命令字部分的数据，则跳转到步骤S4；
否则，报“非法指令”；
步骤S2，从步骤S1的查找位置继续向后查找，找到分隔符或结束位置为止，将找到的下一个部分的数据内容，存为字符串strTmp；
判断字符串strTmp长度是否为规定的地址长度；若为规定的地址长度，然后判断字符串strTmp中每个字符是否为HEX字符，若不是，则报“非法指令，第二地址错误”；若都是HEX字符，则将字符串strTmp转换为数据格式的临时变量addr；然后判断临时变量addr是否在下位机存储器地址范围内，若不在地址范围内，则报“非法指令，第二地址溢出”，否则临时变量addr合法，按如下方式处理：
地址变量Addr1 = 地址变量Addr2；
地址变量Addr2 = addr；
若上述判断字符串strTmp长度不为规定的地址长度，则判断strTmp长度是否为规定的命令字长度；若字符串strTmp长度为规定的命令字长度，比如为1字符，则说明根据分隔符找到的数据内容是命令字部分的数据，则跳转到步骤S4；
否则，报“非法指令”；
步骤S3，从步骤S2的查找位置继续向后查找，找到分隔符或结束位置为止，将找到的下一个部分的数据内容，存为字符串strTmp；
若字符串strTmp长度为规定的命令字长度，比如为1字符，则跳转到步骤S4，判断是否是命令字；
否则，报“非法指令”；
步骤S4，判断字符串strTmp是否为命令字，根据命令字范围{ G、H、K、Q、W、P、Z}进行判断，若在范围内，按如下方式处理：
命令字cmd = strTmp；
若不在范围内，则报“非法指令，错误命令”；
步骤S5，从步骤S3的查找位置继续向后查找，若已是结束位置，则跳转到步骤S6，否则找到结束位置为止，将找到的最后一部分数据内容（数据块的内容），存为字符串strTmp；
判断字符串strTmp长度是否为当前读写数据长度；若读写数据长度为字节，则strTmp长度应为2字符，若读写数据长度为字；则strTmp长度应为4字符；若读写数据长度为长字，则strTmp长度应为8字符；
若字符串strTmp长度为当前读写数据长度，判断字符串strTmp中每个字符是否为HEX字符，若不是，则报“非法指令，数据错误”；若都是HEX字符，则将字符串strTmp转换为数据格式的临时变量data，按如下方式处理：
数据变量Data = data；
若字符串strTmp长度不为当前数据长度，则报“非法指令，数据错误”；
步骤S6，按命令字进入对应模式，完成相关功能，如下：
a) G模式：单次读取指定地址的数据；
相应的交互请求指令为“地址 G”；
功能为：根据读写数据长度，读取一个字节、字、或长字，返回存储器中地址变量Addr2地址对应的数据值；
其它交互操作：
a1)按N则读取下一个地址对应的值，地址变量Addr2增加读写数据长度，移到下一个数据的地址，并返回地址变量Addr2地址对应的值；
a2)按G则重新读取当前地址对应的值，返回地址变量Addr2地址对应的值；
a3)按H则进入H模式；
a4)按R则进入初始模式，回到步骤S1；
b) H模式：连续读取指定地址的数据；
相应的交互请求指令为“地址 H”；
功能为：根据读写数据长度，持续不断读取一个字节、字、或长字，连续返回存储器中地址变量Addr2地址对应的数据值；
其它交互操作：
b1)按N则读取下一个地址对应的值，地址变量Addr2增加读写数据长度，移到下一个数据的地址，并返回地址变量Addr2地址对应的值；
b2)按G，则进入G模式；
b3)按P，暂停/继续连续读取；
b4)按R则进入初始模式，回到步骤S1；
c) K模式：单次批量读取一个地址范围对应的所有数据；
相应的交互请求指令为“第一地址 第二地址 K”；
功能为：根据读写数据长度，从地址变量Addr1对应的值读到地址变量Addr2对应的值，返回给上位机；
其它交互操作：
c1)按L则重新读取；
c2)按R则进入初始模式，回到步骤S1。
d) Q模式：连续批量读取多个指定地址的数据（地址是可调的）；
相应的交互请求指令为“Q”；
功能为按周期读取地址数组变量modeQ_ReadAddr中所有非零地址对应的数据；modeQ_ReadAddr存在RAM中，可实时调整；
补充说明：
读取数据的长度由读写数据长度决定；
一个例子中显示64个地址的数据，64个地址可配置；
也可结合“W模式”，修改地址数组变量modeQ_ReadAddr中的数据，实现实时周期显示需要的多个变量，最多配64个；
其它交互操作：
d1)按P暂停/继续；
d2)按R则进入初始模式，回到步骤S1。
e) W模式：在指定地址写入指定的值；
交互请求指令为“第一地址 第二地址 W 数据块”；
W模式需要密码验证，若密码验证通过才能进入W模式，否则报“无权限操作”；
功能为从地址变量Addr1到地址变量Addr2的地址中都写入数据变量Data的值；
也可以使用交互请求指令“地址 W 数据块”；将地址变量Addr2的地址中写入数据变量Data的值；
数据的长度可以为字节、字或长字，由读写数据长度决定；
执行完成后自动回到步骤S1。
f) P模式：密码验证；
相应的交互请求指令为“密码 P”；
功能为：输入的密码正确才能进行W模式；
执行完成后自动回到步骤S1。
g) Z模式：读写数据长度切换；
相应的交互请求指令为“Z”；
功能为：读写数据长度切换，包括字节、字或长字轮转切换，指定读取或写入数据的长度。如当前读写数据长度为字节，按一下“Z”，则当前读写数据长度切换为字；再按一下“Z”，则当前读写数据长度切换为长字；再按一下“Z”，则当前读写数据长度切换为字节，如此轮转切换，并提示用户当前读写数据长度类型。
执行完成后自动回到步骤S1。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种嵌入式软件交互方法，其特征在于，包括以下步骤：
OP1）用户根据需要观察/修改数据的地址，然后输入交互请求指令到上位机软件；
OP2）上位机软件将交互请求指令发送给下位机；
OP3）下位机接收到交互请求指令后，存储在请求信息共享缓冲区内；
OP4）在下位机的控制软件后台任务或前台周期任务中，运行着交互任务；每当交互任务执行时，检查请求信息共享缓冲区中是否有数据，若有数据，则展开解析，若符合指令格式，则运行相应的功能；交互任务将产生的结果存放在响应信息共享缓冲区中；
OP5）控制软件运行周期任务时，检查响应信息共享缓冲区，若有数据，则读取全部或部分发送给上位机。
2.如权利要求1所述的嵌入式软件交互方法，其特征在于，
交互任务的过程包括以下步骤：
步骤S1，从交互请求指令的第一个字符开始依次查找，找到分隔符或结束位置为止，将找到的一个部分的数据内容，存为字符串strTmp；
判断字符串strTmp长度是否为规定的地址长度；若为规定的地址长度，然后判断字符串strTmp中每个字符是否为HEX字符，若不是，则报“非法指令，地址错误”；若都是HEX字符，则将字符串strTmp转换为数据格式的临时变量addr；然后判断临时变量addr是否在下位机存储器地址范围内，若不在地址范围内，则报“非法指令，地址溢出”，否则临时变量addr合法，按如下方式处理：
地址变量Addr2 = addr；
若上述判断字符串strTmp长度不为规定的地址长度，则判断strTmp长度是否为规定的命令字长度；若字符串strTmp长度为规定的命令字长度，则跳转到步骤S4；
否则，报“非法指令”；
步骤S2，从步骤S1的查找位置继续向后查找，找到分隔符或结束位置为止，将找到的下一个部分的数据内容，存为字符串strTmp；
判断字符串strTmp长度是否为规定的地址长度；若为规定的地址长度，然后判断字符串strTmp中每个字符是否为HEX字符，若不是，则报“非法指令，第二地址错误”；若都是HEX字符，则将字符串strTmp转换为数据格式的临时变量addr；然后判断临时变量addr是否在下位机存储器地址范围内，若不在地址范围内，则报“非法指令，第二地址溢出”，否则临时变量addr合法，按如下方式处理：
地址变量Addr1 = 地址变量Addr2；
地址变量Addr2 = addr；
若上述判断字符串strTmp长度不为规定的地址长度，则判断strTmp长度是否为规定的命令字长度；若字符串strTmp长度为规定的命令字长度，则跳转到步骤S4；
否则，报“非法指令”；
步骤S3，从步骤S2的查找位置继续向后查找，找到分隔符或结束位置为止，将找到的下一个部分的数据内容，存为字符串strTmp；
若字符串strTmp长度为规定的命令字长度，则跳转到步骤S4，判断是否是命令字；
否则，报“非法指令”；
步骤S4，判断字符串strTmp是否为命令字，根据命令字范围进行判断，若在范围内，按如下方式处理：
命令字cmd = strTmp；
若不在范围内，则报“非法指令，错误命令”；
步骤S5，从步骤S3的查找位置继续向后查找，若已是结束位置，则跳转到步骤S6，否则找到结束位置为止，将找到的最后一部分数据内容，存为字符串strTmp；
判断字符串strTmp长度是否为当前读写数据长度；
若字符串strTmp长度为当前读写数据长度，判断字符串strTmp中每个字符是否为HEX字符，若不是，则报“非法指令，数据错误”；若都是HEX字符，则将字符串strTmp转换为数据格式的临时变量data，按如下方式处理：
数据变量Data = data；
若字符串strTmp长度不为当前读写数据长度，则报“非法指令，数据错误”；
步骤S6，按命令字进入对应模式，完成相关功能。
3.如权利要求2所述的嵌入式软件交互方法，其特征在于，
步骤S6包括：
a) G模式：单次读取指定地址的数据；相应的交互请求指令为“地址 G”；
功能为：根据读写数据长度，读取一个字节、字或长字，返回存储器中地址变量Addr2地址对应的数据值；
b) H模式：连续读取指定地址的数据；相应的交互请求指令为“地址 H”；
功能为：根据读写数据长度，持续不断读取一个字节、字或长字，连续返回存储器中地址变量Addr2地址对应的数据值；
c) K模式：单次批量读取一个地址范围对应的所有数据，数据长度为字节、字或长字；相应的交互请求指令为“第一地址 第二地址 K”；
功能为：根据读写数据长度，从地址变量Addr1对应的值读到地址变量Addr2对应的值，返回给上位机；
d) Q模式：连续批量读取多个指定地址的数据，数据长度为字节、字或长字；相应的交互请求指令为“Q”；
功能为按周期读取地址数组变量modeQ_ReadAddr中所有非零地址对应的数据。
4.如权利要求2所述的嵌入式软件交互方法，其特征在于，
步骤S6还包括：
e) W模式：在指定地址写入指定的值；
交互请求指令为“第一地址 第二地址 W 数据块”；功能为从地址变量Addr1到地址变量Addr2的地址中都写入数据变量Data的值；
或交互请求指令为“地址 W 数据块”；将地址变量Addr2的地址中写入数据变量Data的值；
执行完成后自动回到步骤S1。
5.如权利要求4所述的嵌入式软件交互方法，其特征在于，
W模式需要密码验证，若密码验证通过才能进入W模式，否则报“无权限操作”；
步骤S6中还包括：
f) P模式：密码验证；相应的交互请求指令为“密码 P”；
功能为：输入的密码正确才能进行W模式；
执行完成后自动回到步骤S1。
6.如权利要求2所述的嵌入式软件交互方法，其特征在于，
步骤S6中还包括：
g) Z模式：读写数据长度切换；相应的交互请求指令为“Z”；
功能为：读写数据长度切换，包括字节、字或长字轮转切换，指定读取或写入数据的长度；
执行完成后自动回到步骤S1。
7.如权利要求3所述的嵌入式软件交互方法，其特征在于，
步骤S6中，G模式其它交互操作：
a1)按N则读取下一个地址对应的值，地址变量Addr2增加读写数据长度，移到下一个数据的地址，并返回地址变量Addr2地址对应的值；
a2)按G则重新读取当前地址对应的值，返回地址变量Addr2地址对应的值；
a3)按H则进入H模式；
a4)按R则进入初始模式，回到步骤S1。
8.如权利要求3所述的嵌入式软件交互方法，其特征在于，
步骤S6中，H模式其它交互操作：
b1)按N则读取下一个地址对应的值，地址变量Addr2增加读写数据长度，移到下一个数据的地址，并返回地址变量Addr2地址对应的值；
b2)按G，则进入G模式；
b3)按P，暂停/继续连续读取；
b4)按R则进入初始模式，回到步骤S1。
9.如权利要求3所述的嵌入式软件交互方法，其特征在于，
步骤S6中，K模式其它交互操作：
c1)按L则重新读取；
c2)按R则进入初始模式，回到步骤S1。
10.如权利要求3所述的嵌入式软件交互方法，其特征在于，
步骤S6中，Q模式其它交互操作：
d1)按P暂停/继续；
d2)按R则进入初始模式，回到步骤S1。
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