LUA在单片机中移植

2019-04-15 19:15发布

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因为我们产品的需要满足不同行业需求，所以一直在寻找一个脚本语言，以便灵活配置。

前段时间还自己花时间去实现一个C语言解释器，看了一堆编译原理的东西，以及虚拟机等，头都搞大了，把基本功能实现了，但总是不满意。


后来看到lua，网上一搜:


才知道 魔兽世界 的插件就是lua写的....
，愤怒的小鸟也是lua写的，lua在苹果和android都支持lua语言开发，lua已经成为移动平台开发的新贵...

lua是纯c写的最高效的脚本语言...

恍然大悟，原来lua就是我要找的东西啊！正所谓：梦里寻他千百度，蓦然回首，那人却在灯火阑珊处！于是立即产生了把lua移植到stm32的想法。




到网上查了半天stm32移植lua的资料，居然一篇都没有找到，失望啊。

难道我是第一个干这事的蠢人？没办法，只好硬着头皮上了！


lua果然名不虚传，代码极其简略，移植性极高，由标准ansi c写成。移植过程非常顺利，在IAR下编译后只有几十K字节。

编译了一个bin下载到stm32后，立马就顺利运行起来。



为了测试lua的内存的需求，我把ram设置到48k字节，结果运行很顺利。看来lua对内存的需求确实很小。

在STM32处于24M的频率下，测试了一下lua脚本的运行效率，大致为每秒2万次浮点计算。 （在我的电脑上测试lua是每秒1千万次运算）。

如果stm32设置到72M的话，大致应该是每秒6万次浮点运算。

花了几分钟时间，通过lua c api实现了几个api函数让lua调用，感觉lua和c的交互调用确实极其方便。

int main(){
    .....
     Sys_TimerInit();
     SerialPort_Init();
     IWDG_Configuration();
     WWDG_Configuration();
     __set_PRIMASK(0);
     
     Sys_TimerRequest(OTimerID7,50,1);


    // 这是main里面的调用lua
     
     L   = lua_open();      
     luaopen_base(L);   
     //注_册自己的c函数到lua中
     lua_register(L, "average", average);     
     lua_register(L, "Lsleep", Lsleep);
     lua_register(L, "Lmyputs0", Lmyputs0);     
     
     InitTasks();
     AddTask(facetask,1);
     AddTask(uart0task,1);     
     
     float a,c2; 
     char buf[100];

    //这里是lua脚本， 脚本里面又调用了自己定义得c函数, Lmyputs0---串口输出函数   average --平均值函数，  Lsleep--延时函数

    strcpy(buf," Lmyputs0("start!",6); c2=2; a1 = {"one","two","three"}    a=average(10, 20, 30, 40, 50); count=0;  while 1>0 do     count=count+1;  Lmyputs0(a1[(count%3)+1],6);  Lsleep(300); end; Lmyputs0("end!",4)");
    
    //让lua运行脚本!
     luaL_dostring(L, buf);
      ...
}   





//下面是几定义的函数

static int average(lua_State *L)
{
/* 得到参数个数 */
int n = lua_gettop(L);
double sum = 0;
int i;
/* 循环求参数之和 */
for (i = 1; i <= n; i++)
{
/* 求和 */
sum += lua_tonumber(L, i);
}
/* 压入平均值 */
lua_pushnumber(L, sum / n);
/* 压入和 */
lua_pushnumber(L, sum);
/* 返回返回值的个数 */
return 2;
}

static int Lsleep(lua_State *L){
  int d;
  PT_Timer_t tmr0;
  
  d=lua_tonumber(L, 1);  
  PT_TimerSet(&tmr0,d);
  while(PT_TimerExpired(&tmr0)==false){
    WDT_FLAG = 0;
    RunTaskList();
  }
  lua_pushnumber(L, 1);
  return 1;
}
  
static int Lmyputs0(lua_State *L)
{
   char *buf;
   int len;

   buf=(char *)lua_tostring(L,1);
   len=lua_tonumber(L, 2); 
   myputs0(buf,len);
   
   lua_pushnumber(L, 1);
   return 1;
}



//---------------附lua的说明------------------------
Lua 是一个小巧的脚本语言。作者是巴西人。该语言的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。

Lua脚本可以很容易的被C/C++代码调用，也可以反过来调用C/C++的函数，这使得Lua在应用程序中可以被广泛应用。不仅仅作为扩展脚本，也可以作为普通的配置文件，代替XML,Ini等文件格式，并且更容易理解和维护。

Lua由标准C编写而成，代码简洁优美，几乎在所有操作系统和平台上都可以编译，运行。

一个完整的Lua解释器不过200k，在目前所有脚本引擎中，Lua的速度是最快的。这一切都决定了Lua是作为嵌入式脚本的最佳选择。
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lua语言已经成为排名第十名的语言，(javascript在十一名)