怎样将lua移植到STM32上

　　stm32应用：lua在Keil上的移植和使用
　　Lua 是一种轻量小巧的脚本语言，用标准C语言编写并以源代码形式开放， 其设计目的是为了嵌入应用程序中，从而为应用程序提供灵活的扩展和定制功能。本文主要说明一下关于lua移植到STM32上的过程以及简单的举两个例子来说明lua的应用。
　　Lua的简介
　　关于Lua的官方介绍，此处不在说明。有需要了解的看官可以在百度或者lua教程了解。关于其应用有：
　　游戏开发
　　独立应用脚本
　　Web 应用脚本
　　扩展和数据库插件如：MySQL Proxy 和 MySQL WorkBench
　　安全系统，如入侵检测系统
　　但这些对此文章来时并不是重点，而重点在于将Lua移植到单片机上到底有什么用处。经过这些天的移植和测试，个人理解是这样：将通过某个方式将一段字符串输送给STM32。该段字符串就是一段lua脚本程序，而单片机就会根据这段脚本程序实现脚本的功能。你可以将这段脚本做成文件，用文件系统进行读取，或者通过串口输入，又后者用flash存储。那么它在单片机里具体有什么用呢，在我学习的过程中，在一些讨论群中很多网友都说这是个鸡肋，压根没什么用途。而本人则觉得如果对于一些懂得lua脚本编程的开发者来说未必会单片机开发能力，如果设备拥有脚本编程能力，对这类有设备需要的开发者来说还是挺好的。下面简单举个例子说明一下lua在单片机中如果灵活的使用。
　　假设当前有个主机设备，设备提供有串口3个（编号A，B，C），网口1个（net），继电器控制口8个（Q1-Q8）。485通信口2个（M1，M2）
　　现在有四个设备接在M1口上，分别为设备（A1-A4）;这四个设备都可以通过命令进行查寻，而查询的结果可以让主机设备根据脚本进行不同的动作，比如，可以让查询A1设备的结果发送到网络，也可以查询A1的结果发送到串口，这样作为设备开发商对于这种不定性的要求是无法掌握的。如果主机能够支持脚本语言，虽然接口有限，但是却可以根据用户要求进行不同的转换或者处理。只要客户自行编写自己得脚本既可以。或者有厂家帮客户提供脚本服务。而不需要去编写底层代码，这类应有在一些PLC中控器是比较常见的。
　　这是目前个人对Lua的一点理解。如果说的不好也请见谅。这个并非本文的重点。接下来开始文章点重点，移植和使用。
　　Lua的移植
　　准备：开发板一块，lua程序包（当前版本为Lua-5.3.5版本）
　　说明：由于当前版本Lua的内存开销如下
　　l RAM 》= 7.5Kb，建议16KB以上
　　l ROM 》= 65kb，建议128kb以上
　　因此RAM和ROM少于最低要求的芯片是无法移植的
　　先创建一个简单的工程项目，保存项目可以正常运行。
　　Lua的程序文件都在包中的scr文件夹下面，因此将整个文件夹复制到项目文件夹中，并添加到工程项目里，然后在include paths中添加Lua的路径。注意添加时有两个文件不需要添加，lua.c 和 luac.c （分别为PC的解释器和编译器，这个跟java类型，如果有java基础的应该会有一定的理解）。既然是面对PC机的，所以我们不需要，如果加到项目里，因为其各自有个mian函数就会有错误。
　　
　　由于lua底层还是有一些标准库函数，因此还需要为其添加一些标准库函数，具体有下面三个：
　　本机时间函数：
　　time_t time（time_t * time）{
　　return 0;
　　}
　　进程退出函数，用于退出进程（单片机系统本是功能单一的应用，一般都不会用到，Lua程序要求因此添加一个空函数）
　　void exit（int status）{}
　　此处添加后会有警告，这是因为在stilib.h文件定义中，该函数是有返回值的，个人使用直接在头文件中修改了定义。
　　extern _ARMABI_NORETURN void exit（int /*status*/）;
　　修改为
　　extern void exit（int status）;
　　将命令名称或程序名称传给要被命令处理器执行环境，同样设置为空
　　int system（const char * string）{
　　return 0;
　　}
　　然后全编译后，成功如下图
　　
　　个人还是喜欢无错误无警告的程序，（^ __ ^）
　　关于Lua的应用举例
　　主要用两个例子来说明Lua的应用
　　1、利用Lua脚本语言做个2的11次方运行，并通过串口打印出来。
　　2、添加自定义的接口函数实现LED灯的闪烁。其闪烁频率可以自己通过延时来设置。
　　第二个例子还是比较贴合实际应用，主要是了解如何将自定义点函数添加到Lua脚本解释器中，还有关于带有参数的接口程序如何实现。
　　串口打印运算结果：（此处不多少，直接上关键代码）
　　/*
　　* 库函数发送调用功能函数
　　* 形式参数：
　　* 返 回 值：
　　*/
　　int fputc（int ch， FILE *f）
　　{
　　USART_SendData（USART1 ， （uint8_t）ch）;
　　while （USART_GetFlagStatus（USART1， USART_FLAG_TC） == RESET）;
　　USART_ClearITPendingBit（USART1，USART_FLAG_TC）;
　　return （ch）;
　　}
　　/*
　　* lua串口输出运算的脚本程序
　　*/
　　const char lua_test［］ = {
　　“print（”Hello，I am lua！\n--this is newline printf“）n”
　　“function foo（）n”
　　“ local i = 0n”
　　“ local sum = 1n”
　　“ while i 《= 10 don”
　　“ sum = sum * 2n”
　　“ i = i + 1n”
　　“ endn”
　　“return sumn”
　　“endn”
　　“print（”sum =“， foo（））n”
　　“print（”and sum = 2^11 =“， 2 ^ 11）n”
　　};
　　/*
　　* 编译器测试
　　*/
　　static int do_file_script（void）{
　　lua_State *L;
　　L = luaL_newstate（）; // 创建Lua编译器
　　luaopen_base（L）; // 注册基本函数
　　luaL_dostring（L， lua_test）; // 执行脚本语句
　　return 0;
　　}
　　/*
　　* 主函数
　　*/
　　int main（void）
　　{
　　NVIC_PriorityGroupConfig（NVIC_PriorityGroup_4）;
　　usart1_initialization（）;
　　do_file_script（）;
　　while（1）{
　　}
　　}
　　其中lua代码中的print就是输出功能函数。
　　例子二，利用串口传入脚本，然后执行脚本语句，思路比较简单，就是通过串口接收一串数据然后直接送到脚本解释器解析就行。几个关键点函数如下：
　　/*
　　* 利用死循环在做得延时函数，为了方面
　　*/
　　static int delay_ms（lua_State *L）{
　　int num;
　　int count = lua_tointeger（L，1）; // 读取脚本中送入的参数，1表示第一个参数
　　for（int i = 0 ; i 《 count ; i++）{
　　num = 20000;
　　while（num--）;
　　}
　　return 1;
　　}
　　/*
　　* Led控制函数
　　*/
　　static int Lua_LED（lua_State *L）{
　　bool flag = lua_toboolean（L，1）; // 读取传入函数的参数
　　if（flag）GPIO_ResetBits（GPIOF， GPIO_Pin_6）; // LED灯亮
　　else GPIO_SetBits（GPIOF， GPIO_Pin_6）; // LED灯灭
　　return 1;
　　}
　　/*
　　* 自定义函数注册结构体数组
　　*/
　　static const struct luaL_Reg mylib［］ ={
　　{“delay_ms”，delay_ms}，
　　{“Lua_LED”，Lua_LED}，
　　{NULL，NULL}
　　};
　　lua_State *L; // 解析器指针
　　static int do_file_script（void）{
　　L = luaL_newstate（）; // 创建解析器
　　luaopen_base（L）; // 注册基础函数
　　luaL_setfuncs（L， mylib， 0）; // 注册自定义函数
　　return 0;
　　}
　　/*
　　* 主函数
　　*/
　　int main（void）
　　{
　　NVIC_PriorityGroupConfig（NVIC_PriorityGroup_4）;
　　usart1_initialization（）; // 串口初始
　　led_initialization（）; // LED的初始化
　　printf（“rnrn”）;
　　do_file_script（）;
　　while（1）{
　　if（Usart1_Receive（150000））{ // 读取串口数据
　　luaL_dostring（L， （char*）usartBuf）; // 读取到的数据直接送到解析器解析
　　memset（usartBuf，0，1024）; // 清楚缓冲
　　}
　　}
　　}
　　// 下面为串口输的数据
　　/*
　　count = 10
　　while （count 》 0） do
　　Lua_LED（false）
　　delay_ms（50）
　　Lua_LED（true）
　　delay_ms（50）
　　count = count - 1
　　end
　　*/

　　stm32应用：lua在Keil上的移植和使用
　　Lua 是一种轻量小巧的脚本语言，用标准C语言编写并以源代码形式开放， 其设计目的是为了嵌入应用程序中，从而为应用程序提供灵活的扩展和定制功能。本文主要说明一下关于lua移植到STM32上的过程以及简单的举两个例子来说明lua的应用。
　　Lua的简介
　　关于Lua的官方介绍，此处不在说明。有需要了解的看官可以在百度或者lua教程了解。关于其应用有：
　　游戏开发
　　独立应用脚本
　　Web 应用脚本
　　扩展和数据库插件如：MySQL Proxy 和 MySQL WorkBench
　　安全系统，如入侵检测系统
　　但这些对此文章来时并不是重点，而重点在于将Lua移植到单片机上到底有什么用处。经过这些天的移植和测试，个人理解是这样：将通过某个方式将一段字符串输送给STM32。该段字符串就是一段lua脚本程序，而单片机就会根据这段脚本程序实现脚本的功能。你可以将这段脚本做成文件，用文件系统进行读取，或者通过串口输入，又后者用flash存储。那么它在单片机里具体有什么用呢，在我学习的过程中，在一些讨论群中很多网友都说这是个鸡肋，压根没什么用途。而本人则觉得如果对于一些懂得lua脚本编程的开发者来说未必会单片机开发能力，如果设备拥有脚本编程能力，对这类有设备需要的开发者来说还是挺好的。下面简单举个例子说明一下lua在单片机中如果灵活的使用。
　　假设当前有个主机设备，设备提供有串口3个（编号A，B，C），网口1个（net），继电器控制口8个（Q1-Q8）。485通信口2个（M1，M2）
　　现在有四个设备接在M1口上，分别为设备（A1-A4）;这四个设备都可以通过命令进行查寻，而查询的结果可以让主机设备根据脚本进行不同的动作，比如，可以让查询A1设备的结果发送到网络，也可以查询A1的结果发送到串口，这样作为设备开发商对于这种不定性的要求是无法掌握的。如果主机能够支持脚本语言，虽然接口有限，但是却可以根据用户要求进行不同的转换或者处理。只要客户自行编写自己得脚本既可以。或者有厂家帮客户提供脚本服务。而不需要去编写底层代码，这类应有在一些PLC中控器是比较常见的。
　　这是目前个人对Lua的一点理解。如果说的不好也请见谅。这个并非本文的重点。接下来开始文章点重点，移植和使用。
　　Lua的移植
　　准备：开发板一块，lua程序包（当前版本为Lua-5.3.5版本）
　　说明：由于当前版本Lua的内存开销如下
　　l RAM 》= 7.5Kb，建议16KB以上
　　l ROM 》= 65kb，建议128kb以上
　　因此RAM和ROM少于最低要求的芯片是无法移植的
　　先创建一个简单的工程项目，保存项目可以正常运行。
　　Lua的程序文件都在包中的scr文件夹下面，因此将整个文件夹复制到项目文件夹中，并添加到工程项目里，然后在include paths中添加Lua的路径。注意添加时有两个文件不需要添加，lua.c 和 luac.c （分别为PC的解释器和编译器，这个跟java类型，如果有java基础的应该会有一定的理解）。既然是面对PC机的，所以我们不需要，如果加到项目里，因为其各自有个mian函数就会有错误。
　　
　　由于lua底层还是有一些标准库函数，因此还需要为其添加一些标准库函数，具体有下面三个：
　　本机时间函数：
　　time_t time（time_t * time）{
　　return 0;
　　}
　　进程退出函数，用于退出进程（单片机系统本是功能单一的应用，一般都不会用到，Lua程序要求因此添加一个空函数）
　　void exit（int status）{}
　　此处添加后会有警告，这是因为在stilib.h文件定义中，该函数是有返回值的，个人使用直接在头文件中修改了定义。
　　extern _ARMABI_NORETURN void exit（int /*status*/）;
　　修改为
　　extern void exit（int status）;
　　将命令名称或程序名称传给要被命令处理器执行环境，同样设置为空
　　int system（const char * string）{
　　return 0;
　　}
　　然后全编译后，成功如下图
　　
　　个人还是喜欢无错误无警告的程序，（^ __ ^）
　　关于Lua的应用举例
　　主要用两个例子来说明Lua的应用
　　1、利用Lua脚本语言做个2的11次方运行，并通过串口打印出来。
　　2、添加自定义的接口函数实现LED灯的闪烁。其闪烁频率可以自己通过延时来设置。
　　第二个例子还是比较贴合实际应用，主要是了解如何将自定义点函数添加到Lua脚本解释器中，还有关于带有参数的接口程序如何实现。
　　串口打印运算结果：（此处不多少，直接上关键代码）
　　/*
　　* 库函数发送调用功能函数
　　* 形式参数：
　　* 返 回 值：
　　*/
　　int fputc（int ch， FILE *f）
　　{
　　USART_SendData（USART1 ， （uint8_t）ch）;
　　while （USART_GetFlagStatus（USART1， USART_FLAG_TC） == RESET）;
　　USART_ClearITPendingBit（USART1，USART_FLAG_TC）;
　　return （ch）;
　　}
　　/*
　　* lua串口输出运算的脚本程序
　　*/
　　const char lua_test［］ = {
　　“print（”Hello，I am lua！\n--this is newline printf“）n”
　　“function foo（）n”
　　“ local i = 0n”
　　“ local sum = 1n”
　　“ while i 《= 10 don”
　　“ sum = sum * 2n”
　　“ i = i + 1n”
　　“ endn”
　　“return sumn”
　　“endn”
　　“print（”sum =“， foo（））n”
　　“print（”and sum = 2^11 =“， 2 ^ 11）n”
　　};
　　/*
　　* 编译器测试
　　*/
　　static int do_file_script（void）{
　　lua_State *L;
　　L = luaL_newstate（）; // 创建Lua编译器
　　luaopen_base（L）; // 注册基本函数
　　luaL_dostring（L， lua_test）; // 执行脚本语句
　　return 0;
　　}
　　/*
　　* 主函数
　　*/
　　int main（void）
　　{
　　NVIC_PriorityGroupConfig（NVIC_PriorityGroup_4）;
　　usart1_initialization（）;
　　do_file_script（）;
　　while（1）{
　　}
　　}
　　其中lua代码中的print就是输出功能函数。
　　例子二，利用串口传入脚本，然后执行脚本语句，思路比较简单，就是通过串口接收一串数据然后直接送到脚本解释器解析就行。几个关键点函数如下：
　　/*
　　* 利用死循环在做得延时函数，为了方面
　　*/
　　static int delay_ms（lua_State *L）{
　　int num;
　　int count = lua_tointeger（L，1）; // 读取脚本中送入的参数，1表示第一个参数
　　for（int i = 0 ; i 《 count ; i++）{
　　num = 20000;
　　while（num--）;
　　}
　　return 1;
　　}
　　/*
　　* Led控制函数
　　*/
　　static int Lua_LED（lua_State *L）{
　　bool flag = lua_toboolean（L，1）; // 读取传入函数的参数
　　if（flag）GPIO_ResetBits（GPIOF， GPIO_Pin_6）; // LED灯亮
　　else GPIO_SetBits（GPIOF， GPIO_Pin_6）; // LED灯灭
　　return 1;
　　}
　　/*
　　* 自定义函数注册结构体数组
　　*/
　　static const struct luaL_Reg mylib［］ ={
　　{“delay_ms”，delay_ms}，
　　{“Lua_LED”，Lua_LED}，
　　{NULL，NULL}
　　};
　　lua_State *L; // 解析器指针
　　static int do_file_script（void）{
　　L = luaL_newstate（）; // 创建解析器
　　luaopen_base（L）; // 注册基础函数
　　luaL_setfuncs（L， mylib， 0）; // 注册自定义函数
　　return 0;
　　}
　　/*
　　* 主函数
　　*/
　　int main（void）
　　{
　　NVIC_PriorityGroupConfig（NVIC_PriorityGroup_4）;
　　usart1_initialization（）; // 串口初始
　　led_initialization（）; // LED的初始化
　　printf（“rnrn”）;
　　do_file_script（）;
　　while（1）{
　　if（Usart1_Receive（150000））{ // 读取串口数据
　　luaL_dostring（L， （char*）usartBuf）; // 读取到的数据直接送到解析器解析
　　memset（usartBuf，0，1024）; // 清楚缓冲
　　}
　　}
　　}
　　// 下面为串口输的数据
　　/*
　　count = 10
　　while （count 》 0） do
　　Lua_LED（false）
　　delay_ms（50）
　　Lua_LED（true）
　　delay_ms（50）
　　count = count - 1
　　end
　　*/