4. 串口回显

任务目标

在Contiki-NG中实现串口回显功能：MCU通过UART接收上位机发送的字节，并将每个字节原样发送回去。通过该案例理解Contiki串口驱动的注册机制、事件驱动的字节流接收方式，以及回调函数的使用方法。

环境与依赖

• 硬件：任意支持Contiki-NG的平台（如Zolertia RE-Mote、CC2538DK、Native模拟平台）
• 工具链：arm-none-eabi-gcc（嵌入式平台）或gcc（Native平台）
• 操作系统：Contiki-NG release 4.x

核心实现

Contiki-NG的串口驱动基于事件机制：当串口收到字节时，驱动层将字节放入缓冲区并触发一个回调函数。本案例通过serial_line_input注册回调，在回调中直接将收到的字节写回串口，实现回显。

#include "contiki.h"
#include "dev/serial-line.h"
#include "dev/uart1.h"
#include <stdio.h>

/* 串口接收回调函数：收到一行后原样回显 */
static int
echo_line_handler(const char *line, int len)
{
  uart1_write_bytes((const uint8_t *)line, len);
  uart1_writeb('\n');
  return 0;
}

/* 串口驱动初始化 */
static void
init_uart(void)
{
  uart1_init();
  uart1_set_input(serial_line_input_byte);
  serial_line_init();
  serial_line_set_input(echo_line_handler);
}

/* 自动启动进程 */
AUTOSTART_PROCESSES(&echo_process);

PROCESS(echo_process, "Serial echo demo");

PROCESS_THREAD(echo_process, ev, data)
{
  PROCESS_BEGIN();

  init_uart();
  printf("Serial echo ready. Type a line and press Enter.\n");

  while(1) {
    PROCESS_WAIT_EVENT();
  }

  PROCESS_END();
}

代码说明

• uart1_init()：初始化UART1外设，默认波特率115200（可在平台配置中修改）。
• uart1_set_input()：将串口接收到的每个字节送入serial_line模块进行行缓冲。
• serial_line_set_input()：注册行接收完成后的回调函数，当收到换行符时触发。
• 回调函数echo_line_handler将整行数据通过uart1_write_bytes()原样返回，并追加一个换行符便于观察。

构建与运行

以Native平台（模拟器）为例，在Contiki-NG源码根目录执行：

make TARGET=native examples/serial-echo/serial-echo
./examples/serial-echo/serial-echo.native

嵌入式平台（如CC2538DK）则使用：

make TARGET=cc2538dk BOARD=dk examples/serial-echo/serial-echo.upload

验证方法

1. 运行程序后，终端显示Serial echo ready提示。
2. 在终端输入任意文本（如hello）并回车。
3. 预期输出：终端立即显示hello（即输入内容原样返回）。
4. 连续输入多行，每行均能正确回显，说明串口收发与字节流处理正常。

通过判定标准：所有输入行均能完整、无乱码地回显，且程序不崩溃、不卡死。

常见问题

• 无回显：检查串口波特率是否匹配（默认115200），确认uart1_set_input已正确注册。
• 回显乱码：多为波特率不匹配或时钟配置错误，检查平台conf文件中UART时钟源设置。
• Native平台无输出：Native模拟器的串口映射到终端stdin/stdout，需在终端中直接输入。