在MCU上实现AT命令的两种主要方式

根据MCU和外设（如Wi-Fi模块）的连接方式，主要有两种实现架构。

MCU作为AT指令的“转发器” (Passthrough Mode)

这是最常见、最简单的方式，尤其适用于MCU本身处理复杂网络协议能力较弱的情况（使用一个不带Wi-Fi的MCU+一个ESP8266/ESP32模块）。

工作流程：

1. 用户/主机 通过串口（如USB转串口）向 MCU 发送AT命令。
2. MCU 的固件不做任何解析，直接将收到的AT命令原封不动地通过另一个硬件串口（如UART1）转发给 外设模块（如ESP8266）。
3. 外设模块 执行命令，并将响应数据通过UART1发送回 MCU。
4. MCU 同样不做解析，直接将响应数据原封不动地转发回给 用户/主机。

MCU固件的核心任务：

• 初始化两个串口（UART0用于与PC通信，UART1用于与模块通信）。
• 在一个主循环中,不断检查UART0是否有数据，有则将其写入UART1的发送缓冲区。
• 不断检查UART1是否有数据,有则将其写入UART0的发送缓冲区。
• （可选）实现简单的流控，避免缓冲区溢出。

优点：

• 实现简单：MCU固件逻辑非常简单，几乎是“透明”的。
• 开发快速：不需要在MCU上实现复杂的AT协议栈，只需处理串口数据流。
• 利用成熟模块：直接使用模块厂商已经调试好的固件，稳定可靠。

缺点：

• 占用MCU资源：即使逻辑简单，串口中断和数据处理也会占用一部分CPU时间和RAM。
• 无法深度优化：MCU无法根据模块的响应做出智能决策，所有逻辑都在主机端完成。

适用场景：

• 任何需要将现有设备（如电脑、树莓派）通过串口与AT模块连接的场景。
• MCU只是作为一个“桥梁”，不关心AT命令的具体内容。

MCU作为AT指令的“解析器” (Parser Mode)

在这种架构下,MCU本身就是核心，它直接控制一个网络接口（如以太网、Wi-Fi）或者本身就是AT协议的执行者。

工作流程：

1. 用户/主机 通过串口向 MCU 发送AT命令。
2. MCU 的固件接收到数据后，解析出命令、参数等。
3. MCU 根据解析出的命令，执行相应的内部操作（调用TCP/IP栈函数、控制GPIO、读写Flash等）。
4. MCU 生成相应的响应数据（如 OK, ERROR, 或查询结果），并通过串口发送回 用户/主机。

MCU固件的核心任务：

1. 串口接收中断：配置串口接收中断，当收到一个字节时，将其存入一个环形缓冲区。
2. 命令解析器：在一个主循环中，检查环形缓冲区中是否有完整的命令（即是否收到了结束符\r\n）。
3. 状态机：如果发现完整命令，则启动一个状态机来解析命令字符串。
   • 检查是否以 AT 或 at 开头。
   • 提取命令码（如 +CWJAP）。
   • 提取参数（如 "MyWiFi" 和 "12345678"）。
4. 命令分发器：根据解析出的命令码，调用对应的处理函数（一个巨大的 if-else if 或 switch-case 结构）。
5. 响应生成器：命令处理函数执行完毕后，根据结果生成响应字符串（如 OK\r\n 或 ERROR\r\n）。
6. 串口发送：将生成的响应字符串通过串口发送出去。

优点：

• 高度集成：所有功能都在MCU内部，无需额外模块，成本更低，PCB更简单。
• 性能更高：MCU可以直接响应，无需等待外部模块，响应延迟更低。
• 资源占用更少：不需要两个独立的串口及其相关资源。
• 灵活性强：可以自由定义和扩展AT命令集，使其完全服务于自己的应用。

缺点：

• 开发复杂：需要自己实现一个健壮的命令解析器和命令处理器。
• 调试困难：调试一个状态机和字符串解析器比转发数据要复杂得多。
• 工作量大：需要为每个支持的命令编写单独的处理函数。

适用场景：

• 自定义的网关设备。
• 需要远程控制和监控的嵌入式设备。
• MCU本身功能强大,足以处理所有任务（如使用STM32 + LwIP）。

MCU端实现AT解析器的关键步骤（代码示例）

以下是一个伪代码/简化代码示例，展示如何在MCU上实现一个简单的AT解析器。

#include <string.h>
#include <stdio.h> // 用于 sprintf
// 定义环形缓冲区
#define RX_BUFFER_SIZE 128
char rx_buffer[RX_BUFFER_SIZE];
volatile uint16_t rx_head = 0;
volatile uint16_t rx_tail = 0;
// 串口接收中断服务函数
void USARTx_IRQHandler(void) {
    if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) {
        char data = USART_ReceiveData(USART1);
        rx_buffer[rx_head] = data;
        rx_head = (rx_head + 1) % RX_BUFFER_SIZE;
        // 防止溢出
        if (rx_head == rx_tail) {
            rx_tail = (rx_tail + 1) % RX_BUFFER_SIZE;
        }
    }
}
// 检查并处理命令
void process_at_commands() {
    char *line_ptr;
    char command[16];
    char param1[32];
    char param2[32];
    // 查找完整的行 (以 \r\n 
    line_ptr = strstr(rx_buffer + rx_tail, "\r\n");
    if (line_ptr != NULL) {
        // 标记此行为已处理
        uint16_t line_length = (line_ptr - (rx_buffer + rx_tail)) + 2; // +2 for \r\n
        rx_tail = (rx_tail + line_length) % RX_BUFFER_SIZE;
        // 去掉 \r\n，方便解析
        *line_ptr = '\0';
        // 解析命令
        if (sscanf(rx_buffer + rx_tail, "AT%15[^=]=%31[^,],%31s", command, param1, param2) == 3) {
            // 处理带两个参数的命令，如 AT+CWJAP="ssid","pass"
            if (strcmp(command, "+CWJAP") == 0) {
                printf("Attempting to connect to WiFi: SSID=%s, PASS=%s\r\n", param1, param2);
                // 在这里调用实际的Wi-Fi连接函数
                // ...
                printf("OK\r\n");
            }
        } else if (sscanf(rx_buffer + rx_tail, "AT%15s", command) == 1) {
            // 处理无参数的命令，如 AT 或 AT+GMR
            if (strcmp(command, "AT") == 0) {
                printf("OK\r\n");
            } else if (strcmp(command, "+GMR") == 0) {
                printf("Firmware Version: 1.0.0\r\n");
                printf("OK\r\n");
            }
        } else {
            // 命令格式错误
            printf("ERROR\r\n");
        }
    }
}
int main(void) {
    // ... 硬件初始化 (时钟, GPIO, 串口) ...
    USART_Init(...);
    USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);
    NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn);
    while (1) {
        process_at_commands();
        // ... 其他任务 ...
    }
}

对于初学者或快速项目,方式一（转发器） 是最佳选择，对于追求高性能、低成本和高度定制化的产品，则需要投入精力实现方式二（解析器）。