微控制器 UART CLI：调试命令

# 微控制器固件调试的 UART CLI 实现

UART CLI 通过 UART 提供命令行接口，用于微控制器固件调试。其语法类似于汇编语言：命令名后跟由空格分隔的位置参数。一条命令——一行。

command_name arg1 arg2 arg3 ...

从 PC 连接时，使用 TeraTerm 并设置字节间延迟，以避免固件缓冲区溢出。控制台中首先出现绿色的系统初始化日志，类似于黑匣子飞行记录仪。初始化完成后，出现 --> 提示符，有时附带运行时间以验证时钟。

命令结构：读取命令和设置命令

命令分为读取命令（查看状态）和设置命令（更改参数）。读取命令适用于固件分析，安全可靠。

• h 或 help [substring] — 命令列表，按子字符串过滤。
• TAB — 命令自动补全。
• vi — 固件版本、编译器、git SHA256。

ll [module] 命令显示模块的日志级别，并支持 printf 风格的调试。

h
h gpio

硬件资源诊断

CLI 提供对关键子系统状态的访问：

• freq — 核心频率。
• clk — 子系统的已启用时钟。
• gl — GPIO 引脚状态。
• rm [addr] [bytes] — 按地址读取内存。
• wm [addr] [data] — 写入内存。

针对寄存器：

rr timer5 0x10
nrm  # 通过 I2C 读取 NAU8814 寄存器

诊断命令列表：

| Command | 描述 |

|---------|------|

| fd | 闪存诊断 |

| pwd | PWM 设置 |

| lmd | LED 状态 |

| intd | 中断 |

| cdf | CAN 过滤器 |

| trd | 定时器 |

| cd | 每个核心的栈填充级别 |

网络和外设接口

• i2cs — 扫描 I2C 总线，显示设备地址（DS3231、EEPROM）。
• cs [can_num] [id] [hex_data] — 发送 CAN 数据包。
• ll can debug — 接收到的 CAN 数据包日志。

repeat [cmd] N P 命令重复执行命令 N 次，周期为 P 毫秒——适用于压力测试。

性能和任务监控

• scd — 超级循环诊断：while(1) 迭代次数/秒、平均持续时间。
• 任务调度器：按 ID 查看和禁用，无需重新构建。
• nvram — 读写 NVRAM 以重新配置。

MCU 和 PC 上的超级循环示例：

![scd on MCU]

reboot — 核心重启。

内置计算器和实用工具

CLI 将设备转变为计算工具：

• Base64、RLE、AES256 解码。
• SHA256、CRC16 哈希。
• GNSS 距离、向量角度。
• 线性方程、PLL 系数（clock_pll_calc 220000000）。
• bd val1 val2 — 32 位寄存器的位差异。
• 按标记计算电容值。
• cfim — 按掩码的实际 CAN ID。

电压分压器示例：

calc_vdiv R1=1000 R2=1000 Vin=3.3

按子字符串运行单元测试：test i2c。

关键点

• 调试版本中，UART CLI 对于启动和调试至关重要。
• 不像 SWD/JTAG 那样在电源重连时挂起。
• 支持 UART、stdin/stdout 等协议。
• 通过 CLI 进行固件更新和校准。
• 命令数量根据闪存大小调整。

实现细节

CLI 是固件模块的层次结构。它解析命令并路由到相应组件。在 Windows 上，它是一个类似于 BusyBox 的控制台应用程序，用于受控条件下的调试。60 秒超时或按 Esc 后自动退出。

— Editorial Team