云服務(wù)之AT指令

AT 命令（AT Commands）最早是由美國Hayes公司為了控制 MODEM 發(fā)明的控制協(xié)議。因?yàn)橹噶钍且浴窤T」為開頭，故以此稱之。AT指令是應(yīng)用于終端設(shè)備與PC應(yīng)用之間的連接與通信的指令。AT 即Attention。每個(gè)AT命令行中只能包含一條AT指令；對于AT指令的發(fā)送，除AT兩個(gè)字符外，最多可以接收1056個(gè)字符的長度（包括最后的空字符）。AT指令集是從終端設(shè)備（Terminal Equipment，TE)或數(shù)據(jù)終端設(shè)備（Data Terminal Equipment，DTE)向終端適配器(Terminal Adapter，TA)或數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備(Data Circuit Terminal Equipment，DCE)發(fā)送的。其對所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包大小有定義：即對于AT指令的發(fā)送，每個(gè)AT命令行中只能包含一條AT指令；對于由終端設(shè)備主動(dòng)向PC端報(bào)告的URC指示或者response響應(yīng)，也要求一行最多有一個(gè)，不允許上報(bào)的一行中有多條指示或者響應(yīng)。AT指令以回車作為結(jié)尾，響應(yīng)或上報(bào)以回車換行為結(jié)尾。隨后的 3G、4G、NB-IoT 模塊等，均采用 AT 命令來控制，AT 命令逐漸在產(chǎn)品開發(fā)中成為實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)。AT 命令廣泛的應(yīng)用于嵌入式開發(fā)領(lǐng)域，AT 命令作為MCU芯片和通訊模塊的協(xié)議接口，透過硬件串口，主控MCU可以通過簡單的AT命令和通訊模塊連結(jié)完成多種通訊操作。

AT命令與ppp協(xié)議的關(guān)系

在數(shù)據(jù)通訊的應(yīng)用中，比如說無線撥號上網(wǎng)。除了AT命令，還會(huì)常聽到另外一個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議ppp(Point to Point Protocol)。在應(yīng)用串口通訊的場合，我們可以從硬件上明確看到分為兩大塊。

DTE（Data Terminal Equipment）數(shù)據(jù)終端設(shè)備。通常是一個(gè)智能設(shè)備，如PC機(jī)，嵌入式主機(jī)等，用于發(fā)送AT命令和PPP命令，還有用于鏈路通訊的DCE(Data Circuit Terminal )數(shù)據(jù)電路終端。用于與外界建立通訊的鏈路。DTE與DCE之間用串口相連。比如PC機(jī)用串口接入撥號MODEM時(shí)，PC機(jī)是DTE，撥號MODEM是DCE。

AT和PPP的相同點(diǎn)都是由DTE發(fā)送給DCE的協(xié)議。不同點(diǎn)是AT只用于DTE來控制DCE。比如初始化設(shè)備，用于發(fā)送呼叫，發(fā)送短消息等，雖然AT有規(guī)范，但是大部分DTE產(chǎn)商都擴(kuò)展了一些AT命令。而PPP是用于數(shù)據(jù)通訊，是DTE與遠(yuǎn)程的接入服務(wù)器(Access Server)進(jìn)行通訊的協(xié)議。是屬于網(wǎng)絡(luò)通訊的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，DCE本身收到PPP包時(shí)，除了將其調(diào)制到物理層上發(fā)送到遠(yuǎn)端服務(wù)器外，本身并不處理PPP的內(nèi)容。

?

AT 命令集是一組指令集合，應(yīng)用于 AT 服務(wù)器（AT Server）與 AT 客戶端（AT Client）間的設(shè)備連接與數(shù)據(jù)通信的方式。其結(jié)構(gòu)如下所示：

?

● 一般 AT 命令由三個(gè)部分組成，分別是：前綴、主體和結(jié)束符。其中前綴由字符 AT 構(gòu)成；主體由命令、參數(shù)和可能用到的數(shù)據(jù)組成；結(jié)束符一般為? ("\r\n")。

● AT 功能的實(shí)現(xiàn)需要 AT Server 和 AT Client 兩個(gè)部分共同完成。

●?AT Server 主要用于接收 AT Client 發(fā)送的命令，判斷接收的命令及參數(shù)格式，并下發(fā)對應(yīng)的響應(yīng)數(shù)據(jù)，或者主動(dòng)下發(fā)數(shù)據(jù)。

●?AT Client 主要用于發(fā)送命令、等待 AT Server 響應(yīng)，并對 AT Server 響應(yīng)數(shù)據(jù)或主動(dòng)發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析處理，獲取相關(guān)信息。

●?AT Server 和 AT Client 之間支持多種數(shù)據(jù)通訊的方式，目前最常用的是串口 UART 通訊方式。

●?AT Server 向 AT Client 發(fā)送的數(shù)據(jù)分成兩種：響應(yīng)數(shù)據(jù)和 URC 數(shù)據(jù)。

●?響應(yīng)數(shù)據(jù)：AT Client 發(fā)送命令之后收到的 AT Server 響應(yīng)狀態(tài)和信息。

●URC (Unsolicited Result Code))數(shù)據(jù)：AT Server 主動(dòng)發(fā)送給 AT Client 的數(shù)據(jù)，一般出現(xiàn)在一些特殊的情況，比如 WIFI 連接斷開、TCP 接收數(shù)據(jù)等，這些情況往往需要用戶做出相應(yīng)操作。

AT Client 數(shù)據(jù)收發(fā)方式

AT Client 主要功能是發(fā)送 AT 命令、接收數(shù)據(jù)并解析數(shù)據(jù)。下面是對 AT Client 數(shù)據(jù)接收和發(fā)送相關(guān)流程與函數(shù)介紹。相關(guān)結(jié)構(gòu)體定義：

?

該結(jié)構(gòu)體用于定義一個(gè) AT 命令響應(yīng)數(shù)據(jù)的控制塊，用于存放或者限制 AT 命令響應(yīng)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)格式。其中 buf 用于存放接收到的響應(yīng)數(shù)據(jù)，注意的是 buf 中存放的數(shù)據(jù)并不是原始響應(yīng)數(shù)據(jù)，而是原始響應(yīng)數(shù)據(jù)去除結(jié)束符（"\r\n"）的數(shù)據(jù)，buf 中每行數(shù)據(jù)以 '\0' 分割，方便按行獲取數(shù)據(jù)。buf_size 為用戶自定義本次響應(yīng)最大支持的接收數(shù)據(jù)的長度，由用戶根據(jù)自己命令返回值長度定義。line_num 為用戶自定義的本次響應(yīng)數(shù)據(jù)需要接收的行數(shù)，如果沒有響應(yīng)行數(shù)限定需求，可以置為 0。line_counts 用于記錄本次響應(yīng)數(shù)據(jù)總行數(shù)。timeout 為用戶自定義的本次響應(yīng)數(shù)據(jù)最大響應(yīng)時(shí)間。該結(jié)構(gòu)體中 buf_size、line_num、timeout 三個(gè)參數(shù)為限制條件，在結(jié)構(gòu)體創(chuàng)建時(shí)設(shè)置，其他參數(shù)為存放數(shù)據(jù)參數(shù)，用于后面數(shù)據(jù)解析。

NuMaker-IoT-M487 開發(fā)板，以 NuMicro M487 系列微控制器為主控核心，內(nèi)建 RJ45 以太網(wǎng)絡(luò)與 Wi-Fi 模塊，讓用戶可以有線或無線的方式連接云端，亦可透過不同的無線子板提供 NB-IoT、6LoWPAN 等聯(lián)機(jī)能力，以符合各種應(yīng)用場景需求；配合 NuMicro M487 系列微控制器內(nèi)建的加解密加速器，提高加密網(wǎng)絡(luò)聯(lián)機(jī)的效率。

NuMaker-IoT-M487 開發(fā)板支持 Arm? Mbed? OS，整合常用組件，內(nèi)建多軸傳感器，提供兼容 Arduino UNO 與 mikroBUS? 接口，不論是 GPIO、UART、ADC、PWM、SPI 或 I2C 等等都能連接；內(nèi)建新唐積木式概念的傳感器模塊 NuMaker Brick I2C 接口；提供獨(dú)特的仿真影像傳感器接口，連接 CMOS 影像傳感器，可用于截取影像進(jìn)行分析；并結(jié)合 NAU88L25 音頻編譯碼器，提供高音質(zhì)的錄放音功能；外掛 SPI Flash 及提供 microSD 卡插槽，增加額外的數(shù)據(jù)存取空間。

NuMaker-IoT-M487 提供多元連網(wǎng)方式與多種接口，并提供影像感測與錄放音功能以及彈性擴(kuò)充數(shù)據(jù)存取空間，不論使用者需要的是端點(diǎn)裝置或輕量型的網(wǎng)關(guān)應(yīng)用，NuMaker-IoT-M487 是踏入物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的最好選擇。

NuMaker-IoT-M487 開發(fā)板透過AT命令，可連接支持多種無線通訊模塊，並整合常用組件，內(nèi)建多軸傳感器，提供兼容 Arduino UNO 與 mikroBUS? 接口，不論是 GPIO、UART、ADC、PWM、SPI 或 I2C 等等都能連接；外掛 SPI Flash 及提供 microSD 卡插槽。

NuMicro? M487 以太網(wǎng)系列以Arm? Cortex?-M4F為核心，是帶有DSP指令集的高效能低功耗微控制器。其系統(tǒng)最高可運(yùn)行至192 MHz ，動(dòng)態(tài)運(yùn)作下的功耗僅175 μA/ MHz 。 內(nèi)建高達(dá) 2.5 MB 快閃記憶體 ( Flash ) 及 160 KB SRAM ，包含32 KB 快取 ( Cache ) 用于加速外部 SPI Flash就地執(zhí)行 ( eXecute-In-Place ) 。出廠前預(yù)先燒錄bootloader，提供安全啟動(dòng) ( Secure Boot ) 功能，可對存放于內(nèi)建快閃記憶體內(nèi)的程式碼進(jìn)行完整性檢查，并整合安全保護(hù)區(qū)塊 ( Secure Protection ROM ) ，提供一個(gè)用于保存機(jī)密程序或資料的安全空間。內(nèi)建一次性可燒錄 ( One-Time Programmable ROM ) 區(qū)塊，可用于產(chǎn)品生命周期的管理。

NuMicro? M487 以太網(wǎng)系列支持1.8V至3.6V操作電壓，以及 - 40°C至105°C的工業(yè)級工作溫度。本系列額外配置10/100 Mbps以太網(wǎng)MAC、RMII介面與硬件加密引擎，封裝型式包含LQFP64、LQFP128與LQFP144。

fqj