基于Lua腳本語言的嵌入式UART通信的實現

　?、?聲明一個結構數組，每個數組元素分別為C函數在Lua腳本中的調用名字及對應的C函數，即以“name-function”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函數庫進行注冊：luaL_register（L， “ied”， uartLib ）；其中，參數L即為創(chuàng)建虛擬機時的函數返回值（以下同），字符串“ied”為注冊到虛擬機中的庫名稱。第3個參數uartLib即為前面聲明的結構數組，對應需要注冊的庫函數表。

　　通過以上步驟，即可完成Lua腳本中需要調用的3個C函數的注冊過程，從而就可以在Lua腳本中通過“庫名稱。庫函數”的形式來對其進行調用，如“ied.set_tx_buf（函數參數）”。

　　腳本文件本身的加載則相對簡單，只需通過如下函數調用即可：

　　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

　　要正確地進行Lua和C的交互過程，首先必須對Lua和C交互時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則還可以通過索引的方式進行。以3個參數為例，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系如圖3所示。

圖3 Lua虛擬棧結構示例圖

　　如需在C中訪問參數1，則既可以通過索引號1進行，也可通過索引號-3進行。其中，正索引按入棧順序從1依次遞增，負索引按出棧順序從-1依次遞減。

　　通常情況下，串口的配置主要有以下幾項：是否使能、數據位數、停止位數、奇偶校驗標志位和波特率。因此，在Lua腳本中，本文采用Lua的表結構對其進行設置，示例如下（本文中斜體代碼表示為Lua腳本，以下同）：

　　uart_p0={

　　enable=1，--使能位

　　dataBits=8 ， --數據位數

　　stopBits=1 ， --停止位數

　　parityBit=2 ， --奇偶校驗

　　baudRate=9600 --波特率

　　};

該例表示對UART芯片的P0口進行使能，并且采用8位數據位、1位停止位、偶校驗（本文定義parityBit的值取0為無校驗，取1為奇校驗，取2為偶校驗）的幀格式，波特率為9 600 bps.

　　在C語言中，要獲取表中enable屬性字段的值，可采用以下步驟：

　?、?調用接口函數并以表名稱作為參數，將該表入棧：

　　lua_getglobal（L， “uart_p0”）；

　　② 調用接口函數將enable屬性字段的屬性名稱入棧：

　　lua_pushstring（L， “enable”）；

　?、?調用接口函數提取屬性值，該操作在C中可看作是一個先出棧再入棧的過程，結果將在②中已入棧的屬性名稱所在位置填入屬性值：

　　lua_gettable（L， -2）；

　　其中，參數“-2”為棧中的索引號。

　?、?調用接口函數取出棧頂中該屬性字段的值，并調用出棧函數，以恢復調用環(huán)境：

　　p0_enable = （int）lua_tonumber（L， -1）；

　　lua_pop（L， 1）；

　　其中，lua_tonumber函數的參數“-1”也為棧中的索引號，該操作將取出棧頂元素的數值，鑒于Lua中的數據都為浮點數，所以需將其強制轉換為整型數據。lua_pop中參數“1”為非索引，僅說明從棧頂將1個元素出棧。

　　通過以上操作，就可以正確地取出腳本中p0口參數設置表中enable屬性字段的值。其他屬性字段的提取與其相同。虛擬棧中的內容變化如圖4所示。

圖4 提取表中屬性值時的虛擬棧操作示意圖