一、前言
Marlin 是一个用于 3D 打印机的开源固件，其功能强大，集成 LCD 控制器，步进电机控制算法（梯形加减速，S 形加减速），PID，多轴电机控制，Bresenham 直线算法，串口命令解析等等功能。本文简要介绍其接收串口命令并初步做解析的过程。以 2.1.2 版本的固件为例进行说明。固件可以自行到 Marlin 官网进行下载。
二、解析
Marlin 首先会把串口接收到的数据存放至环形缓冲区。
大致介绍一下环形缓冲区，缓冲区的结构体大致如下图。固件中可能命名不一致，这里只是举例说明。
串口接收到的数据都会一次存放到 buffer 中，每存进去 1 个 Byte，head 加 1，直到存满为止，每往外取一个 Byte，tail 加 1。head 与 tail 相同，则代表缓冲区中没有数据。可能会有疑问说串口不会一直接收数据到存满吗，不会，Marlin 与上位机之间有协议，上位机不会一直发，只有得到 Marlin 相应的应答，上位机才会通过串口发送命令，Marlin 接收数据然后存放到环形缓冲区。
在 Marlin 固件中处理接收到的数据的函数主要是
void GCodeQueue::get_available_commands()这个函数放在主循环 loop() 里面，每执行一次，会把数据从串口环形缓冲区里面取出，处理然后放在一个行(hang)缓冲区。这个行缓冲区的结构如下图。
每取一个 Byte都会判断它是不是换行符号或者回车符号，不是的话就存到 line_buffer[] 这个数组里面，然后 count 加 1。
如果检测到空格或者换行，就代表已经读取到了一行完整的命令，然后会把这个 line_buffer[] 的数据拷贝到一个命令专用的环形缓冲区，这个命令专用的环形缓冲区与上面的串口数据缓冲区结构大致相同。如下图。
其中 CommandLine 的定义如下。
这个命令的环形缓冲区还包含了十一个对这个缓冲区做操作的方法。到这里，读取的串口数据就还原成一条条的 G-Code 命令了。一条 G-Code 命令就是一个 CommandLine，后面 Marlin 将从这个缓冲区中取命令，然后执行。
其中 length 代表当前这个缓冲区中目前有多少条 G-Code，每写入一条完整的 G-Code，index_w 加 1，每往外取一条命令，index_r 加 1。
这就是一个完整的流程。现在整理一下画个简单的框图如下。
三、总结
本文简单分析了 Marlin 接收串口数据然后将其还原成 G-Code 命令并且存放到相应 buffer 的过程。
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