CN101764715A - 侦测远端串行端口设备的系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种侦测远端串行端口设备的系统及其方法，其特征在于，包含主机及与主机以网络通连的远端接口装置。远端接口装置具有用于连接端串行端口设备的串行端口。远端接口装置利用主机所提供的过滤规则侦测该串行端口的连接状况。当连接状况改变时，远端接口装置传送事件通知给主机，主机则依照连接改变的情况新增或移除应用程序用于控制远端串行端口设备的虚拟端口装置。利用此机制，使主机具备远端串行端口设备随插即用的功能。

Description

侦测远端串行端口设备的系统及其方法

技术领域

本发明涉及一种侦测远端串行端口设备的系统及其方法，更确切地来说，涉及利用远端接口装置就近侦测远端串行端口设备连接状况的系统及其方法。

背景技术

一般电脑主机上可使用的串行端口数量有限，在面临有大量串行端口需求的场合时可使用转换技术，让原本与串行端口以不同通信方式进行通信的连接端口(例如：以太网端口)，得以转变成串行端口来使用。除了因转换而增加可使用数量外，将以太网端口转换成串行端口的技术的另一优点为：主机可通过网络进行与串行端口间的通信，如此可进行串行端口设备的远端操控。由此，在电脑系统中应用以太网端口与串行端口间的转换技术，不仅可扩充串行端口可使用的数量，更可扩大其对串行端口设备的操控范围。

然而，目前以太网端口-串行端口的转换架构仍无法提供随插即用的功能，使用时需要进行一些手动设定程序，完成设定后方能使用，因而就使用方便性与管理上而言仍嫌不足。再者，由于欠缺统一的标准传输协议且远端串行端口设备连接与移除状况无法自动地通知电脑主机，因此使用前主机需要先安装软件以进行远端轮询(polling)，由此轮询使电脑主机可获得远端串行端口设备的信息及其连接方式(例如：连接网络地址与其使用的连接端口种类)，而且使用当中，需经常对远端串行端口设备进行轮询，以确定连接使用的远端串行端口设备的状态。如此做法，不但增加主机的负担，更造成网络的壅塞。

综上所述，利用以太网端口-串行端口的转换架构可以扩充电脑主机上可使用的串行端口数量，利用网络更可使主机以远端方式控制远端串行端口设备。可是，因电脑主机通过网络对远端串行端口设备进行远端轮询会浪费不少主机的资源及增加网络传输的负担，因此有必要针对这项缺点进行改善。

发明内容

根据本发明中实施例的侦测远端串行端口设备的系统，其包含连接于网络的主机及远端接口装置，其中远端接口装置具有用于连接远端串行端口设备的串行端口。主机包含主机通信模块及用于提供用以管理远端串行端口设备的过滤规则的虚拟端口管理模块。远端接口装置包含装置通信模块、远端串行端口建立模块及侦测模块。装置通信模块与该主机通信模块根据通信协议通连，其中该主机通信模块与该装置通信模块间根据该通信协议在该网络中，通过自动搜寻而建立连接。远端串行端口建立模块建构以通过该通信协议提供搜寻、控制、描述与订阅事件通知服务。该侦测模块建构以利用该过滤规则侦测该远端串行端口设备的连接状况，及发现该连接状况改变时，利用该事件通知服务提供该主机事件通知。

根据本发明中实施例的侦测远端串行端口设备的方法，其提供主机远端随插即用的功能，该方法包含下列步骤：远端接口装置选择串行端口；该远端接口装置利用主机提供的至少一个过滤规则，并由此侦测各该过滤规则相对应的远端串行端口设备与其串行端口的连接状况；等待该串行端口的响应数据；根据比较该响应数据与该过滤规则的结果，确认该串行端口的连接状况；以及当该串行端口的连接状况改变，发出事件通知给使用该串行端口的主机。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依说明书的内容予以实施，以下以本发明的若干实施例并配合附图详细说明如后。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举多个实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1显示本发明实施例的侦测远端串行端口设备的系统的示意图；

图2显示本发明实施例的主机及远端接口装置的硬件架构示意图；

图3显示本发明实施例的系统软件架构的示意图；

图4显示本发明实施例的虚拟端口装置建立流程的方块图；

图5显示本发明实施例的设备侦测与识别的新增流程图；

图6显示本发明实施例的设备侦测与识别的移除流程图；

图7显示本发明实施例的过滤规则；

图8显示本发明实施例的主机通信模块结构的方框图；及

图9显示本发明实施例的装置通信模块结构的方框图。

主要元件符号说明

100     系统                   102        主机

104     远端接口装置           106        远端串行端口设备

108     网络

202     处理器发               204        输入输出装置

206     串行端口               208        网络接口

210     存储器                 212        存储装置

214     系统总线

300     统软件架构

302     虚拟接口控制驱动模块

304     远端侦测代理员         306        主机通信模块

308     虚拟端口管理模块       312        过滤规则

314     装置通信模块

316     远端串行端口建立模块

318     侦测模块

402     应用程序               404        主动式侦测

406     被动式侦测             408        虚拟端口装置

702     过滤规则基本参数设定

704     串行端口参数设定       706        主动方式参数设定

708     预期读得数据参数设定

710     设备名称

712     主动或被动方式之设定

714     传输速度               716        终止位

718     同位                   720        数据位

722     字格式                 724        信息长度

726        识别信息                   728    字格式

730        信息长度                   732    预期读得数据值

800        主机软件结构               802    应用程序

804        操作系统    

806        与硬件无关的主机驱动程序

808        虚拟接口控制驱动模块

810        网络驱动程序

900        驱动软件结构               901    网络装置

902        网络驱动程序

904        与硬件无关的主机驱动程序

906        硬件相关的主机驱动程序

908        设备接口

S502～S524 流程步骤

S602～S620 流程步骤

具体实施方式

图1显示本发明实施例的侦测远端串行端口设备的系统100的示意图。侦测远端串行端口设备的系统100包含至少一个主机102及至少一个远端接口装置104。远端接口装置104上包含至少一个串行端口，而至少一个远端串行端口设备106连接于相对应的远端接口装置104的串行端口上。主机102通过网络108，以通信协议通过远端接口装置104控制远端串行端口设备106。该通信协议可包含搜寻(Discovery)协议、描述(Description)协议、控制(Control)协议及事件通知(EventNotification)架构。

一般而言，主机102与远端接口装置104间的连接包含自动设定与手动设定。以自动设定为例，当远端接口装置104连接上网络108后，其可从DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)取得用于设定的网址，或者以Auto-IP的演算法自动设定网络地址。一旦网络地址设定完成，远端接口装置104即向网络广播，让网络上的主机102可发现远端接口装置104的存在并与其连接。另外，主机102与远端接口装置104之间连线的建立也可为主机102向网络108搜寻，通过远端接口装置104给主机102提供响应后而建立。

主机102除可利用搜寻协议探寻远端接口装置104及连接于其上的远端串行端口设备106外，其也可利用描述协议取得远端接口装置104的装置描述内容或其提供的服务、利用控制协议送出指令以控制连接于远端接口装置104的远端串行端口设备106、以及利用订阅事件通知使当远端接口装置104的服务改变时接获事件通知。

远端串行端口设备106通过串行端口连接远端接口装置104。串行端口可包含任何可使用的周边接口，例如：RS232、RS422、RS485及红外线等或其他具类似功能者。

主机102与远端接口装置104可连接于任何种类、形式或拓扑形状的网络108，该网络可包含有线局域网络或者无线局域网络。

图2显示本发明实施例的主机102及远端接口装置104的硬件架构示意图。参照图1与图2，主机102及远端接口装置104的硬件包含处理器202、存储器210、输入输出装置204、串行端口206、网络接口208、存储装置212及系统总线214。处理器202包含微处理器(microprocessor)或微控制器(micro-controller)。存储器210包含易失性存储器或非易失性存储器。输入输出装置204用于输入信息、输出信息以控制主机102及远端接口装置104，其可包含鼠标、键盘、扫描机、打印机、显示器、音效与影音设备及其他数字输入输出设备的连接接口。串行端口206包含如：RS232、RS422、RS485和红外线传输端口及其他可用于传接数据者。网络接口208提供主机102及远端接口装置104通过网络108进行通连，其可包含使用于拨号调制解调器、电缆调制解调器(CableModem)、对称或非对称数字式用户线路调制解调器及ISDN(IntegratedServices Digital Network)调制解调器或其他具类似功能者。存储装置212存储操作软件及所有运作时产生的数据资料，其可包含可读出和/或可写入的存储设备，例如硬碟机、软碟机、光碟机及快闪存储器存储装置或其他具类似功能者。系统总线214提供处理器202、存储器210、输入输出装置204、串行端口206、网络接口208及存储装置212等通信之用，其可包含：PCI(Personal Component Interconnect)、ISA(IndustryStandard Architecture)及VME(Versa Module Europa)等架构或其他类似者。主机102可包含移动式计算装置及固定式计算装置，例如：笔记本电脑、台式电脑、服务器或工作站等。远端接口装置104主要功能是使远端串行端口设备106可通过网络108以进行操作，其可为嵌入式装置或可直接使用移动式计算装置及固定式计算装置，例如个人数字助理、笔记本电脑或台式电脑。

图3显示本发明实施例的系统软件架构300的示意图。参照图1与图3，本发明揭示的系统软件架构300包含设置于主机102的虚拟接口控制驱动模块302及设置于远端接口装置104的远端侦测代理304。虚拟接口控制驱动模块302包含主机通信模块306及虚拟端口管理模块308。虚拟端口管理模块308用于提供用以管理远端串行端口设备106的过滤规则312，以及根据远端接口装置104对远端串行端口设备106进行侦测并识别结果，管理(包含建立及删除)与远端串行端口设备106相对应且为应用程序所使用的虚拟端口装置。虚拟端口装置使应用程序可直接使用远端串行端口设备106的指令格式，宛如远端串行端口设备106直接连接于主机102一样。主机通信模块306则用于提供在网络108中自动搜寻远端接口装置104及与其建立连接。

远端侦测代理304包含装置通信模块314、远端串行端口建立模块316及侦测模块318。装置通信模块314与该主机通信模块306根据通信协议通连，其中该主机通信模块306与该装置通信模块314间依该通信协议在该网络中，通过自动搜寻而建立连接。远端串行端口建立模块316建构以通过该通信协议提供搜寻、控制、描述与事件订阅通知服务。利用搜寻服务，远端接口装置104可主动搜寻网络上的主机102；利用控制服务，远端接口装置104可传送指令；利用描述服务，远端接口装置104可提供服务种类、数据形态、执行状态与事件特征等服务内容；利用事件订阅通知服务，远端接口装置104可接收主机102的订阅，并传送更新信息。侦测模块318利用该过滤规则312侦测该远端串行端口设备106的连接状况，及在发现该连接状况改变时，利用通信协议中的事件通知服务提供该主机事件通知。在具有多个串行端口的情形下，侦测模块318以轮询的方式持续地对连接于远端接口装置104的各串行端口的远端串行端口设备106进行侦测与识别，各串行端口的侦测则使用连接于其上的远端串行端口设备106所相对应的过滤规则312。当侦测模块318发现连接状况改变时，在事件通知架构下，传送事件通知给使用该远端串行端口设备106的主机102。

图4显示本发明实施例的虚拟端口装置建立流程的方框图。参照图3与图4，首先主机102端的虚拟接口控制驱动模块302将用于侦测应用程序402所控制的远端串行端口设备106的过滤规则312，且传送至远端接口装置104端。远端侦测代理304利用其所接收的过滤规则312，以轮询的方式对其串行端口进行侦测与辨识，由此确定远端串行端口设备106的连接状况。本实施例将原本应用程序所需具备的侦测与辨识移往与远端串行端口设备106就近连接的远端接口装置104端，让远端接口装置104负担远端串行端口设备106的侦测与辨识，如此可大大地降低主机102执行与网络108传输的负荷，并使主机102具备远端串行端口设备106随插即用的功能。远端侦测代理304对远端串行端口设备106的侦测与辨识可分为主动式侦测404及被动式侦测406。主动式侦测404是以发出识别信号并以所获得的响应来加以确认；而被动式侦测406则仅接收远端串行端口设备106主动传送的响应数据，然后将响应数据与过滤规则312比较，或者是以接收响应的时间超过使用时效来判断是否连接。远端侦测代理304针对使用状态改变远端串行端口设备106，送出事件通知于使用该远端串行端口设备106的虚拟接口控制驱动模块302。在新增远端串行端口设备106的情况下，远端侦测代理304以用于侦测新增远端侦测代理员304的过滤规则312逐一侦测各串行端口，当获取与该过滤规则312相符的响应数据时，虚拟接口控制驱动模块302会建立相对应的虚拟端口装置408以供应用程序402使用；若为卸除远端串行端口设备106的情况，则响应数据将不符合过滤规则312，而使虚拟接口控制驱动模块302移除相对应的虚拟端口装置408。

图5显示本发明实施例的设备侦测与识别的新增流程图。在步骤S502中，侦测模块选择下一个串行端口。在步骤S504中，侦测模块判断该串行端口是否已被使用？若已经被使用，则进入移除流程(步骤S506)；若否，则进入下一个流程步骤。在步骤S508中，侦测模块取得过滤规则，并解析出各项设定参数。在步骤S510中，侦测模块选择侦测方式。若选择主动侦测方式，则对该串行端口送出识别信号(步骤S512所示)。在送出信号后，等待远端串行端口设备回复响应数据(步骤S514所示)。在收到响应数据后，则判断响应数据是否符合过滤规则(步骤S516所示)。若是，表示串行端口连接的远端串行端口设备与主机预定连接者相同，侦测模块就会新增远端串行端口设备和串行端口的对应，并标示串行端口为“已使用”(步骤S518所示)。若否，则取下一个过滤规则(步骤S520所示)。侦测模块若选择被动侦测方式，则仅等待远端串行端口设备的响应(步骤S522所示)。在收到响应数据后，则判断响应数据是否符合过滤规则(步骤S524所示)。若是，则进入步骤S518；若否，则进入步骤S520。

图6显示本发明实施例的设备侦测与识别的移除流程图。在步骤S602中，侦测模块选择下一个串行端口。在步骤S604中，侦测模块判断该串行端口是否已被使用？若未被使用，则进入步骤S606的新增流程；若是，则进入下一个流程步骤。在步骤S606中，判断远端串行端口设备是否能在使用时效之内，若是，则回到步骤S602。在步骤S610中，侦测模块取得过滤规则，并解析出各项设定参数。若选择主动侦测方式，则对该串行端口送出识别信号(步骤S614所示)。在送出信号后，等待远端串行端口设备回复的响应数据(步骤S616所示)。在收到响应数据后，则判断响应数据是否符合过滤规则(步骤S618所示)。若是，则回到步骤S602；如否，则移除远端串行端口设备和串行端口的对应，并标示串行端口为“未使用”(步骤S620所示)。若等待远端串行端口设备未响应，则进入步骤S620。若选择被动侦测方式，则直接进入步骤S620且将超过使用时效而未响应的远端串行端口设备及其相对应的虚拟端口装置移除。

图7显示本发明实施例的过滤规则312。参照图4与图7，过滤规则312主要的目的是提供远端侦测代理304轮询各与其连接的远端串行端口设备106的连接状况。过滤规则312的构成可随使用串行端口的不同而不同。本实施例是以RS232为例，然本发明的过滤规则312及其机制不限于此。过滤规则312包含过滤规则基本参数设定702、串行端口参数设定704、主动方式参数设定706及预期读得数据参数设定708等4个段落。过滤规则基本参数设定702包含设备名称710与主动或被动方式的设定712。串行端口参数设定704包含传输速度714、终止位716、同位718及数据位720。主动方式参数设定706包含字格式722、信息长度724及识别信息726。预期读得数据参数设定708包含字格式728、信息长度730及预期读得数据值732。当远端侦测代理304收到的响应数据与预期读得数据值732相同时，即表示符合过滤规则312。

图8显示本发明实施例的主机通信模块结构的方框图。参照图1与图8，主机软件结构800包含提供操作上对应远端串行端口设备106的应用程序802、操作系统804、用于驱动相对应的远端串行端口设备106的与硬件无关的主机驱动程序806、虚拟接口控制驱动模块808及网络驱动程序810。应用程序802将指令传送至与硬件无关的主机驱动程序806和虚拟接口控制驱动模块808。经过转换后，通过网络驱动程序810传送至远端串行端口设备106，由此达到控制远端串行端口设备106的目的。

图9显示本发明实施例的装置通信模块结构的方框图。远端接口装置的驱动软件结构900包含用于网络装置901控制的网络驱动程序902、用于驱动设备接口908的与硬件无关的主机驱动程序904及与硬件相关的主机驱动程序906，其中远端串行端口设备106连接于设备接口908上。驱动指令由网络驱动程序902接收后，经过转换后通过与硬件无关的主机驱动程序904及与硬件相关的主机驱动程序906而传送至远端串行端口设备106。而远端串行端口设备106的响应则沿反向顺序回传。

本发明的技术内容及技术特点已揭示如上，然而本领域技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰。因此，本发明的保护范围应不限于实施例所揭示者，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为后述的权利要求所涵盖。

Claims (19)

1.一种侦测远端串行端口设备的系统，其特征在于，包含：

主机，连接于网络，包含：

主机通信模块；以及

虚拟端口管理模块，用于提供用以管理远端串行端口设备的过滤规则；以及

远端接口装置，具有用于连接该远端串行端口设备的串行端口，该远端接口装置包含：

装置通信模块，与该主机通信模块根据通信协议通连，其中该主机通信模块与该装置通信模块间依该通信协议在该网络中通过自动搜寻而建立连接；

远端串行端口建立模块，建构以通过该通信协议提供事件通知服务；及

侦测模块，建构以利用该过滤规则侦测该远端串行端口设备的连接状况，及在发现该连接状况改变时，利用该事件通知服务提供该主机事件通知。

2.根据权利要求1所述的系统，其中该事件通知服务包含订阅。

3.根据权利要求1所述的系统，其中该虚拟端口管理模块建构以当侦测模块判断该串行端口的响应数据与该过滤规则不符合时，移除与该远端串行端口设备相对应的虚拟串行端口。

4.根据权利要求1所述的系统，其中该虚拟端口管理模块建构以当侦测模块判断新增远端串行端口设备的响应数据与该过滤规则相符合时，建立虚拟串行端口。

5.根据权利要求1所述的系统，其中该虚拟端口管理模块建构以当该侦测模块超过使用时效而未接收该串行端口发出的响应，移除相对应该串行端口的虚拟串行端口。

6.根据权利要求1所述的系统，其中该通信协议包含搜寻协议、描述协议、控制协议及事件通知架构。

7.根据权利要求6所述的系统，其中该主机根据该事件通知架构向该远端接口装置提出事件订阅通知服务。

8.根据权利要求1所述的系统，其中该网络包含有线局域网络及无线局域网络。

9.根据权利要求1所述的系统，其中该串行端口包含RS232、RS422、RS485及红外线。

10.根据权利要求1所述的系统，其中该通信协议还包含自动取得地址协议，该远端接口装置利用该自动取得地址协议自动取得网络地址。

11.一种侦测远端串行端口设备的方法，其提供主机远端随插即用的功能，其特征在于，该方法包含下列步骤：

远端接口装置选择串行端口；

该远端接口装置利用主机提供的至少一个过滤规则，并由此来侦测各该过滤规则相对应的远端串行端口设备与其串行端口的连接状况；

等待该串行端口的响应数据；

根据比较该响应数据与该过滤规则的结果，确认该串行端口的连接状况；以及

当该串行端口的连接状况改变，发出事件通知给使用该串行端口的主机。

12.根据权利要求11所述的方法，其还包含送出识别信息的步骤，且该响应数据相对应于该识别信息。

13.根据权利要求11所述的方法，其还包含检查该串行端口的使用时效的步骤。

14.根据权利要求13所述的方法，其还包含当超过该使用时效而未接到该串行端口的该响应数据时，该主机移除相对应于该远端串行端口设备的虚拟端口装置。

15.根据权利要求11所述的方法，其中当已连接于该串行端口的远端串行端口设备卸除且该响应数据不符合该过滤规则时，该主机移除相对应于该远端串行端口设备的虚拟端口装置。

16.根据权利要求15所述的方法，其还包含标示该串行端口为未使用的步骤。

17.根据权利要求11所述的方法，其中当远端串行端口设备新增至该串行端口且该响应数据符合该过滤规则时，该主机新增相对应于该远端串行端口设备的虚拟端口装置。

18.根据权利要求17所述的方法，其还包含标示该串行端口为已使用的步骤。

19.根据权利要求11所述的方法，其还包含自动地在网络上搜寻并连接该主机的步骤。

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