自用的通用AT框架C语言版

1. 适用场景

通用AT框架C语言版专为嵌入式系统和物联网设备设计，适用于以下场景：

通信模块控制

• 4G/5G模块的AT命令控制
• WiFi模块的连接管理
• 蓝牙模块的配对与数据传输
• GPS模块的位置信息获取

工业自动化

• 串口设备的远程控制
• 传感器数据的采集与传输
• 设备状态的监控与管理

物联网应用

• 智能家居设备控制
• 远程数据采集系统
• 设备固件升级管理
• 实时状态监控平台

2. 适配系统与环境配置要求

硬件要求

• 支持标准C语言的微控制器（ARM Cortex-M系列、ESP32、STM32等）
• 至少4KB RAM用于命令缓冲区
• 支持串口通信的硬件接口

软件环境

• C99或以上标准的编译器（GCC、IAR、Keil等）
• 支持多线程或任务调度的RTOS（FreeRTOS、RT-Thread、UCOS等）
• 标准库函数支持（string.h、stdlib.h等）

通信接口

• UART串口通信（波特率可配置）
• USB虚拟串口
• SPI或I2C转串口
• 网络socket通信（可选）

3. 资源使用教程

基本初始化

#include "at_framework.h"

// 初始化AT框架
at_framework_t at_framework;
at_framework_init(&at_framework);

// 设置串口回调函数
at_framework_set_uart_send_callback(&at_framework, uart_send_data);
at_framework_set_uart_receive_callback(&at_framework, uart_receive_data);

// 启动AT框架
at_framework_start(&at_framework);

命令注册与处理

// 注册AT命令处理函数
AT_CMD_REGISTER("AT+TEST", at_test_handler);

// 命令处理函数示例
static at_status_t at_test_handler(at_framework_t *framework, const char *param)
{
    if (param != NULL) {
        // 处理带参数的命令
        printf("Received parameter: %s\n", param);
        return AT_STATUS_OK;
    } else {
        // 处理无参数的命令
        return AT_STATUS_OK;
    }
}

数据发送与接收

// 发送AT命令并等待响应
at_response_t response;
at_send_command("AT+CGMR", &response, 2000); // 2秒超时

if (response.status == AT_STATUS_OK) {
    printf("Firmware version: %s\n", response.data);
}

// 异步数据接收处理
void uart_receive_callback(uint8_t *data, uint32_t length)
{
    at_framework_data_received(&at_framework, data, length);
}

4. 常见问题及解决办法

命令响应超时

问题现象: AT命令发送后长时间无响应

解决方法:

• 检查串口波特率设置是否与模块匹配
• 确认硬件连接是否正确
• 增加命令超时时间
• 检查模块电源稳定性

数据解析错误

问题现象: 接收到的数据无法正确解析

解决方法:

• 检查数据结束符配置（CR/LF）
• 确认字符编码格式
• 增加数据缓冲区大小
• 添加数据校验机制

内存占用过高

问题现象: 系统内存不足导致运行异常

解决方法:

• 优化命令缓冲区大小
• 使用动态内存分配替代静态分配
• 减少并发命令数量
• 定期清理无用资源

多线程安全问题

问题现象: 在多线程环境下出现数据竞争

解决方法:

• 使用互斥锁保护共享资源
• 采用消息队列进行线程间通信
• 避免在中断服务程序中直接调用AT函数
• 使用原子操作保护关键数据

性能优化建议

提升响应速度:

• 使用DMA进行串口数据传输
• 优化命令解析算法
• 采用事件驱动架构
• 减少不必要的字符串操作

降低功耗:

• 实现命令批处理
• 支持低功耗模式
• 优化唤醒机制
• 减少频繁的串口操作

该AT框架经过精心设计和优化，具有良好的可移植性和稳定性，能够满足大多数嵌入式设备的通信需求。框架采用模块化设计，便于扩展和维护，是开发物联网设备的理想选择。