上雲秘笈: 連結通訊模組的AT命令實用精技
Posted: 05 Nov 2020, 12:05
AT 命令（AT Commands）最早是由美國Hayes公司為了控制 MODEM 發明的控制協議。因為指令是以「AT」為開頭，故以此稱之。隨後的 3G、4G、NB-IoT 模組等，均採用 AT 命令來控制，AT 命令逐漸在產品開發中成為實際標準。AT 命令廣泛的應用於嵌入式開發領域，AT 命令作為MCU晶片和通訊模組的協定介面，透過硬體串口，主控MCU可以通過簡單的AT命令和通訊模組連結完成多種通訊操作。
AT 命令集是一組指令集合，應用於 AT 伺服器（AT Server）與 AT 用戶端（AT Client）間的設備連接與資料通信的方式。
1. 一般 AT 命令由三個部分組成，分別是：首碼、主體和結束符。其中首碼由字元 AT 構成；主體由命令、參數和可能用到的資料組成；結束符一般為 <CR><LF> ("\r\n")。
2. AT 功能的實現需要 AT Server 和 AT Client 兩個部分共同完成。
3. AT Server 主要用於接收 AT Client 發送的命令，判斷接收的命令及參數格式，並下發對應的回應資料，或者主動下發資料。
4. AT Client 主要用於發送命令、等待 AT Server 回應，並對 AT Server 回應資料或主動發送的資料進行解析處理，獲取相關資訊。
5. AT Server 和 AT Client 之間支援多種資料通訊的方式，目前最常用的是串口 UART 通訊方式。
6. AT Server 向 AT Client 發送的資料分成兩種：回應資料和 URC 資料。
7. 回應資料： AT Client 發送命令之後收到的 AT Server 回應狀態和資訊。
8. URC (Unsolicited Result Code))數據： AT Server 主動發送給 AT Client 的資料，一般出現在一些特殊的情況，比如 WIFI 連接斷開、TCP 接收資料等，這些情況往往需要使用者做出相應操作。
AT Client 資料收發方式
AT Client 主要功能是發送 AT 命令、接收資料並解析資料。下面是對 AT Client 資料接收和發送相關流程與函數介紹。相關結構體定義：
該結構體用於定義一個 AT 命令回應資料的控制塊，用於存放或者限制 AT 命令回應資料的資料格式。其中 buf 用於存放接收到的回應資料，注意的是 buf 中存放的資料並不是原始回應資料，而是原始回應資料去除結束符（"\r\n"）的資料，buf 中每行資料以 '\0' 分割，方便按行獲取資料。buf_size 為用戶自訂本次回應最大支援的接收資料的長度，由使用者根據自己命令返回值長度定義。line_num 為使用者自訂的本次回應資料需要接收的行數，如果沒有回應行數限定需求，可以置為 0。 line_counts 用於記錄本次回應資料總行數。timeout 為使用者自訂的本次回應資料最大回應時間。該結構體中 buf_size、line_num、timeout 三個參數為限制條件，在結構體創建時設置，其他參數為存放資料參數，用於後面資料解析。
範例1:串口配置資訊解析示例
範例2: IP 和 MAC 地址解析示例
透過以上的介紹，可以初步的掌握 AT Client 資料收發方式, 以上的功能都能夠在新唐NuMaker-IoT-M487 開發板上實現。
NuMaker-IoT-M487 開發板透過AT命令，可連接支援多種無線通訊模組，並整合常用元件，內建多軸感測器，提供相容 Arduino UNO 與 mikroBUS™ 介面，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。
AT 命令集是一組指令集合，應用於 AT 伺服器（AT Server）與 AT 用戶端（AT Client）間的設備連接與資料通信的方式。
1. 一般 AT 命令由三個部分組成，分別是：首碼、主體和結束符。其中首碼由字元 AT 構成；主體由命令、參數和可能用到的資料組成；結束符一般為 <CR><LF> ("\r\n")。
2. AT 功能的實現需要 AT Server 和 AT Client 兩個部分共同完成。
3. AT Server 主要用於接收 AT Client 發送的命令，判斷接收的命令及參數格式，並下發對應的回應資料，或者主動下發資料。
4. AT Client 主要用於發送命令、等待 AT Server 回應，並對 AT Server 回應資料或主動發送的資料進行解析處理，獲取相關資訊。
5. AT Server 和 AT Client 之間支援多種資料通訊的方式，目前最常用的是串口 UART 通訊方式。
6. AT Server 向 AT Client 發送的資料分成兩種：回應資料和 URC 資料。
7. 回應資料： AT Client 發送命令之後收到的 AT Server 回應狀態和資訊。
8. URC (Unsolicited Result Code))數據： AT Server 主動發送給 AT Client 的資料，一般出現在一些特殊的情況，比如 WIFI 連接斷開、TCP 接收資料等，這些情況往往需要使用者做出相應操作。
AT Client 資料收發方式
AT Client 主要功能是發送 AT 命令、接收資料並解析資料。下面是對 AT Client 資料接收和發送相關流程與函數介紹。相關結構體定義：
- AT_2.png (21.59 KiB) Viewed 2951 times
該結構體用於定義一個 AT 命令回應資料的控制塊，用於存放或者限制 AT 命令回應資料的資料格式。其中 buf 用於存放接收到的回應資料，注意的是 buf 中存放的資料並不是原始回應資料，而是原始回應資料去除結束符（"\r\n"）的資料，buf 中每行資料以 '\0' 分割，方便按行獲取資料。buf_size 為用戶自訂本次回應最大支援的接收資料的長度，由使用者根據自己命令返回值長度定義。line_num 為使用者自訂的本次回應資料需要接收的行數，如果沒有回應行數限定需求，可以置為 0。 line_counts 用於記錄本次回應資料總行數。timeout 為使用者自訂的本次回應資料最大回應時間。該結構體中 buf_size、line_num、timeout 三個參數為限制條件，在結構體創建時設置，其他參數為存放資料參數，用於後面資料解析。
範例1:串口配置資訊解析示例
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範例2: IP 和 MAC 地址解析示例
- AT_4.png (5.85 KiB) Viewed 2956 times
透過以上的介紹，可以初步的掌握 AT Client 資料收發方式, 以上的功能都能夠在新唐NuMaker-IoT-M487 開發板上實現。
NuMaker-IoT-M487 開發板透過AT命令，可連接支援多種無線通訊模組，並整合常用元件，內建多軸感測器，提供相容 Arduino UNO 與 mikroBUS™ 介面，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。