當前位置:首頁 > 通信技術 > 通信技術
[導讀]摘要:串行通信在工業(yè)控制領域一直占據著著重要的地位,上位機對串行接口的訪問一般是使用開發(fā)環(huán)境的串行通信控件。在此詳細討論了基于VC開發(fā)環(huán)境的異步串行通信動態(tài)鏈接庫的開發(fā)、設計過程,基于該動態(tài)鏈接庫,在開

摘要:串行通信在工業(yè)控制領域一直占據著著重要的地位,上位機對串行接口的訪問一般是使用開發(fā)環(huán)境的串行通信控件。在此詳細討論了基于VC開發(fā)環(huán)境的異步串行通信動態(tài)鏈接庫的開發(fā)、設計過程,基于該動態(tài)鏈接庫,在開發(fā)的監(jiān)控安防項目中上位機訪問組網的控制器時,工作良好。
關鍵詞:串行通信;多線程;動態(tài)鏈接庫;VC開發(fā)環(huán)境

    在工業(yè)控制領域中,串行通信以其傳輸距離長,數據可靠性高、便于總線化等優(yōu)點,一直是設備與上位機或者設備與設備間通信的主要接口。傳統的上位機和工控設備之間的串行通信主要是依靠開發(fā)環(huán)境的串行通信控件來實現的,而這些控件是封裝好的,在使用簡便的同時卻失去了操作的靈活性,或者單獨使用復雜的WindowsAPI函數。那么這兩者對多線程串行通信都是不理想的,為此本文討論了基于VC開發(fā)環(huán)境的異步串行通信動態(tài)鏈接庫的開發(fā)、設計過程,基于本文的動態(tài)鏈接庫,在開發(fā)的監(jiān)控安防項目中上位機訪問組網的控制器時,工作良好。

1 DLL原理
    動態(tài)鏈接庫是一種基于Windows的模塊化的程序,它不但包含可執(zhí)行的程序代碼,并且還有數據,各種資源,因而擴大了庫文件的應用領域。在進行大型程序設計時,利用DLL可將系統程序分解成一系列的主程序和DLL,進而減少開發(fā)工作量的工作環(huán)境;而且由于程序復用模塊的減少,那么訪問的速度可以得到大幅度的提高;另外,若基層程序的某個部分改變了,上層應用程序不用改動,只修改相應的DLL文件就可以了。
    當應用程序使用DLL文件時,并不是將庫代碼里的DLL文件復制,而是在應用程序中記錄動態(tài)鏈接庫文件函數的入口點和接口,當應用程序執(zhí)行到DLL文件時,才將DLL里面的文件代碼載入內存,不管多少應用程序用DLL,內存中只加載一個DLL文件,當沒應用程序使用DLL時,系統就將它從內存中清除,進而回收資源。
    另外,DLL和其應用程序的鏈接是獨立的,應用程序調用DLL的地址轉換是在DLL加載時才實現,這樣有利于DLL的故障查找和修改,不必重新編譯其應用程序。

2 Win32串行通信的實現
    使用Win32API函數CreatFile()打開串口資源,而后使用SetCommState()對DCB(Device Control Block)數據結構里的參數設置,例如波特率、停止位、數據位、校驗位等;SetComm()函數實現讀寫緩沖區(qū)的設置。GetCommTimeouts()和SetCommTimesout()函數重新設置讀寫的超時函數,以此時間判斷串口通信的成功與否。初始化串口資源后,使用CreatEvent()函數建立通信事件,而后調用WaitCommEvent()監(jiān)控通
信事件,在Windows環(huán)境下,串口通信的訪問操作和文件的讀寫操作一樣,用函數ReadFile()和函數Write File()對串口數據的讀寫是在用戶事先定義的讀寫緩沖區(qū)中進行。通信完畢,斷開串行通信連接,用函數CloseHandle()關閉通信函數的句柄、清除通信事件,釋放通信資源。其流程如圖1所示。



3 多線程編程異步串行通信的實現
    在多線程的串口I/O通信編程中,將對串口的讀、寫操作視為同一進程的2個不同任務,創(chuàng)建讀線程和寫線程分別完成對串口的讀寫操作;由于工業(yè)控制領域異步串行通信事件發(fā)生的隨機性和傳輸的實時性,要求通信線程優(yōu)先于主線程被處理,所以在讀寫線程的中用SetThre ad Pri ority(handle[0],THREAD_PRIORITY_HIGHEST)來完成讀寫線程優(yōu)先級的設置。
    在PC機上,創(chuàng)建輔助串行通信監(jiān)測線程來實時監(jiān)測串口資源的通信狀態(tài),按照監(jiān)測到的通信狀態(tài),向主線程輸送相應的通信狀態(tài)消息,然后主程序分析處理其通信狀態(tài)消息。能夠主動探測到數據的接收與發(fā)送是利用多線程實現串行通信的突出特點。輔助通信線程一旦探測到數據已經發(fā)送到串口上,輔助通信線程就會自動接收數據。數據接收完畢,其就向主線程發(fā)送數據接收的消息,串口通信數據的讀線程也是如此。應用程序通過對通信輔助線程發(fā)送來消息的分析,來處理通信串口通信的數據。
    采用多線程技術編程,從MFC的線程對象CThread類,建立輔助線程串口讀線程(sc_readthread)和寫線程(sc_writethread),實現串口通信的操作,以此監(jiān)測和管理串口通信數據的輸入和輸出。讀線程實現從通信串口讀取數據并輸送給主線程,寫線程接收主線程發(fā)送來的數據,并將其輸送到串行通信端口輸出。主線程除完成串口資源的打開、參數配置的部分工作外,還要完成讀寫輔助通信線程的創(chuàng)建以及關閉、多線程的協調、數據的中間處理等工作。


    程序的串口通信結構流程如圖2所示,串口程序寫線程的流程如圖3所示,串口讀線程的流程如圖4所示。
    臨界區(qū)對象具有同步線程迅速,便于數據訪問控制的特點,為此編程時使用臨界區(qū)(Critical Setion)同步技術來同步線程串行通信中的各線程,防止串行通信多線程間的沖突和死鎖。臨界區(qū)對象的作用是保護主線程與讀寫線程之間的共享數據,每次只允許一個線程有權訪問被保護的數據。lnitializeCriticalSection()函數初始化臨界區(qū)對象,分配臨界區(qū)對象資源,使用EnterCriticalSection()和LeaveCritica ISection()函數來進入和退出數據保護狀態(tài)。
    依據以上思路,把監(jiān)控安防系統中,上位機需要訪問網絡控制器的串行通信函數全部做成一個動態(tài)連接庫文件。但是在發(fā)布上位機應用程序時,需要把此動態(tài)連接庫一起發(fā)布。

4 動態(tài)鏈接庫函數的VB調用
    由于監(jiān)控安防系統的人機交互界面是使用VB開發(fā)的,本設計的動態(tài)連接庫的調用是,在VB開發(fā)環(huán)境的標準,BAS模塊中,定義該DLL函數的調用方式,并且把開發(fā)好的動態(tài)連接庫文件復制到建立的工程里面,就可以使用了。本設計的部分動態(tài)鏈接庫函數在VB哩的聲明如下:

5 結語
    針對串行通信控件的不靈活性和WinAPI函數的代碼利用率低的特點,提出了利用動態(tài)鏈接庫實現串口的通信,既能實時監(jiān)測串口和靈活的傳輸通信數據,又提高了代碼的效率。基于本文思想設計的動態(tài)鏈接庫,在開發(fā)的監(jiān)控安防系統中,比較理想地實現上位機和控制器之間的通信。

本站聲明: 本文章由作者或相關機構授權發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點,本站亦不保證或承諾內容真實性等。需要轉載請聯系該專欄作者,如若文章內容侵犯您的權益,請及時聯系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或將催生出更大的獨角獸公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

加利福尼亞州圣克拉拉縣2024年8月30日 /美通社/ -- 數字化轉型技術解決方案公司Trianz今天宣布,該公司與Amazon Web Services (AWS)簽訂了...

關鍵字: AWS AN BSP 數字化

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術公司SODA.Auto推出其旗艦產品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時1.5...

關鍵字: 汽車 人工智能 智能驅動 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務能7×24不間斷運行,同時企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務中斷的風險,如企業(yè)系統復雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務連續(xù)性,提升韌性,成...

關鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據媒體報道,騰訊和網易近期正在縮減他們對日本游戲市場的投資。

關鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國國際大數據產業(yè)博覽會開幕式在貴陽舉行,華為董事、質量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關鍵字: 華為 12nm EDA 半導體

8月28日消息,在2024中國國際大數據產業(yè)博覽會上,華為常務董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數字世界的話語權最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關鍵字: 華為 12nm 手機 衛(wèi)星通信

要點: 有效應對環(huán)境變化,經營業(yè)績穩(wěn)中有升 落實提質增效舉措,毛利潤率延續(xù)升勢 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務引領增長 以科技創(chuàng)新為引領,提升企業(yè)核心競爭力 堅持高質量發(fā)展策略,塑強核心競爭優(yōu)勢...

關鍵字: 通信 BSP 電信運營商 數字經濟

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺與中國電影電視技術學會聯合牽頭組建的NVI技術創(chuàng)新聯盟在BIRTV2024超高清全產業(yè)鏈發(fā)展研討會上宣布正式成立。 活動現場 NVI技術創(chuàng)新聯...

關鍵字: VI 傳輸協議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯合招商會上,軟通動力信息技術(集團)股份有限公司(以下簡稱"軟通動力")與長三角投資(上海)有限...

關鍵字: BSP 信息技術
關閉
關閉