基于Lua腳本語(yǔ)言的嵌入式UART通信的實(shí)現(xiàn)

　　3.3 調(diào)用Lua函數(shù)設(shè)置發(fā)送緩沖區(qū)

　　為通過Lua腳本對(duì)串口發(fā)送緩沖區(qū)進(jìn)行設(shè)置，在腳本中定義了如下函數(shù)：

　　data ={0x11， 0x22， 0x33， 0x44， 0x55 };

　　function uart_p0_set_txBuf（）

　　local port=0;

　　local p0_send_num=5;

　　for i=1， p0_send_num do

　　ied.set_tx_buf（port，i-1， data［i］）

　　end

　　return p0_send_num

　　end

　　從腳本內(nèi)容可以看出，在此采用了一個(gè)Lua中的循環(huán)結(jié)構(gòu)對(duì)發(fā)送緩沖區(qū)進(jìn)行設(shè)置，并返回設(shè)置的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)。其中，全局變量data是Lua腳本中的表，類似于數(shù)組，在此表示需要設(shè)置的緩沖區(qū)內(nèi)容；ied.set_tx_buf（）為在3.1節(jié)中提到的已注冊(cè)到虛擬機(jī)中的C函數(shù)庫(kù)中的一個(gè)函數(shù)。其參數(shù)port表示端口號(hào)，i-1表示緩沖區(qū)索引號(hào)，data［i］表示具體的數(shù)據(jù)內(nèi)容。在應(yīng)用中需要注意的是，在Lua中，數(shù)組索引默認(rèn)從1開始，而不像C中從0開始。另外，在C中定義set_tx_buf函數(shù)時(shí)并未設(shè)置參數(shù)，這主要是因?yàn)閰?shù)的提取必須借助于虛擬棧才能實(shí)現(xiàn)。在腳本中調(diào)用時(shí)，對(duì)其參數(shù)將按照從左到右的順序依次入棧，在C中要取出參數(shù)時(shí)，按照其在棧中相應(yīng)的索引號(hào)取出即可。在Lua中對(duì)每個(gè)函數(shù)的調(diào)用都有一個(gè)獨(dú)立的棧，因此，若以i取2時(shí)調(diào)用情況為例，在C函數(shù)set_tx_buf中看到的棧內(nèi)容將如圖5所示。

圖5 函數(shù)調(diào)用時(shí)的虛擬棧示例

　　從而在C程序中，只需要調(diào)用下面語(yǔ)句即可將該串口發(fā)送緩沖區(qū)中索引為1的內(nèi)存區(qū)域設(shè)置成0x22：

　　port=（int）lua_tonumber（L，1）；//取端口號(hào)

　　index=（int）lua_tonumber（L，2）；//取索引

　　data=（char）lua_tonumber（L，3）；//取數(shù)據(jù)

　　uart_port_tx_buf［port］.data［index］=data;

　　當(dāng)在C程序中需對(duì)串口發(fā)送緩沖區(qū)進(jìn)行設(shè)置時(shí)，將按如下方法調(diào)用該腳本函數(shù)：

　　lua_getglobal（L， “uart_p0_set_txBuf ”）；

　　lua_pcall（L， 0， 1， 0）；

　　其中，函數(shù)lua_getglobal的參數(shù)“uart_p0_set_txBuf”為要調(diào)用的腳本函數(shù)名，函數(shù)lua_pcall的函數(shù)原型為：

　　int （lua_pcall） （

　　lua_State *L，

　　int nargs， //調(diào)用函數(shù)的參數(shù)個(gè)數(shù)

　　int nresults， //返回的參數(shù)個(gè)數(shù)

int errfunc //錯(cuò)誤處理函數(shù)號(hào)

　　）；

　　因所調(diào)用的腳本函數(shù)uart_p0_set_txBuf沒有參數(shù)，有一個(gè)返回值，所以分別將nargs、nresults置為0、1，而錯(cuò)誤處理函數(shù)暫不使用，故置為0.

　　對(duì)于腳本中的返回值，將在腳本函數(shù)調(diào)用結(jié)束時(shí)，置于lua_pcall調(diào)用環(huán)境所在的虛擬棧的棧頂中，可由C程序根據(jù)索引取出。

　　經(jīng)以上過程，就完成了對(duì)串口發(fā)送緩沖區(qū)的內(nèi)容設(shè)置，然后就可以通過串口芯片的驅(qū)動(dòng)程序?qū)⑵浒l(fā)送到外圍設(shè)備。

　　在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)，只需根據(jù)不同外圍設(shè)備問詢報(bào)文的要求來(lái)修改腳本中data數(shù)組以及p0_send_num變量的內(nèi)容即可，而不用對(duì)裝置的C程序進(jìn)行任何修改。

　　3.4 通過Lua函數(shù)處理接收緩沖區(qū)數(shù)據(jù)

　　通過Lua和C的交互來(lái)對(duì)串口接收緩沖區(qū)數(shù)據(jù)的處理方法同發(fā)送緩沖區(qū)的處理基本相似。

　　當(dāng)裝置通過串口驅(qū)動(dòng)程序?qū)⑼鈬O(shè)備發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)置入接收緩沖區(qū)后，在C函數(shù)中調(diào)用腳本函數(shù)：

　　lua_getglobal（L， “uart_p0_del_rxBuf”）；

　　lua_pushnumber（L， size）；

　　ret=lua_pcall（L， 1， 1， 0）；

　　其中，參數(shù)uart_p0_del_rxBuf為腳本中定義的緩沖區(qū)數(shù)據(jù)處理函數(shù)名，通過lua_pushnumber將接收數(shù)據(jù)的大小入棧，從而傳給Lua腳本函數(shù)，腳本函數(shù)的原型如下：

　　function uart_p0_del_rxBuf（rx_size）

　　在該函數(shù)中，可通過調(diào)用注冊(cè)的C函數(shù)get_rx_buf來(lái)獲取接收緩沖區(qū)中的內(nèi)容：

　　data［i］ = ied.get_rx_buf（port，index）

　　其中，data為腳本中類似于數(shù)組的表類型。port為串口芯片的端口號(hào)，index為緩沖區(qū)的索引號(hào)，在C程序中通過以下語(yǔ)句對(duì)腳本返回所取數(shù)據(jù)值：

　　port=（int）lua_tonumber（L，1）；//取端口號(hào)

　　index=（int）lua_tonumber（L，2）；//取索引

　　data=uart_port_rx_buf［port］.data［index］;

　　lua_pushnumber（L， data）；//返回值入棧

　　可以看出，在腳本中也是借助于虛擬棧來(lái)獲取C程序的返回值。通過以上方法成功獲取了串口接收緩存區(qū)的內(nèi)容后，就可根據(jù)具體的外圍設(shè)備在腳本中對(duì)其接收數(shù)據(jù)的正確性進(jìn)行判斷，如果判斷結(jié)果正確，則調(diào)用前面注冊(cè)的C函數(shù)uart_ok_del進(jìn)行相關(guān)業(yè)務(wù)處理。

　　ied. uart_ok_del （port）

　　結(jié)語(yǔ)

　　從本文提供的方案可以看出，從始至終，IED裝置的C語(yǔ)言應(yīng)用程序在Lua虛擬機(jī)與外圍設(shè)備之間，除了報(bào)文的透明傳輸功能外，并不負(fù)責(zé)具體數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的處理，這就使在C程序的設(shè)計(jì)中完全不需要考慮外圍設(shè)備所采用的串口通信數(shù)據(jù)格式，具體的數(shù)據(jù)內(nèi)容都可放在腳本文件中進(jìn)行設(shè)置和處理。在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中，就可以達(dá)到僅修改Lua腳本文件就能完成IED裝置與不同的串口通信外圍設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交互功能，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)裝置串口通信規(guī)約的現(xiàn)場(chǎng)可配置化。