CN102707696A

CN102707696A - 一种多串口数据传输方法及传输中心系统

Info

Publication number: CN102707696A
Application number: CN2012101898677A
Authority: CN
Inventors: 罗威; 张岿; 赵杰; 刘宇华; 张琰; 王威; 谭显春
Original assignee: China Ship Development and Design Centre
Current assignee: China Ship Development and Design Centre
Priority date: 2012-06-11
Filing date: 2012-06-11
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2032-06-11
Also published as: CN102707696B

Abstract

本发明涉及一种多串口数据传输方法及传输中心系统，该方法包括：用于对串口服务器的串口参数进行配置并生成配置文件，并对配置文件进行载入、保存和修改的串口配置管理模块；用于接收并读取外围串口设备发送的串口数据的数据接收读取模块；用于对接收到的外围串口设备数据进行转发，转发到指定的下位机设备的串口数据转发模块；用于对接收到的外围串口设备数据采用数据库形式或本地文本文件存储的数据存储管理模块；用于对接收到的外围串口设备数据进行捕获；并对捕获的数据段进行加、减、乘、除，以及幂运算的数据捕获及处理模块。将该方法应用于传输中心系统中。本发明的有益效果在于：能减少串口数据的物理连接链路个数。

Description

一种多串口数据传输方法及传输中心系统

技术领域

本发明涉及一种数据传输领域，特别是涉及一种多串口数据传输方法及传输中心系统。

背景技术

串口是工业控制、航天、航空和船舶等领域常用的数据接口，与网络接口不同，为了实现多串口之间的通信，传统的方式是采用点对点的网型传输方式，即任何两个通信的串口都建立一条物理链路连接。该种方式存在以下不足:1）任何串口通信都需要连线，造成了线路的大量冗余，N个节点需要

Figure 2012101898677100002DEST_PATH_IMAGE001

条链路，(如4个节点就需要6个链路)；2) 两个串口之间的接口配置必须完全一致，如两个对连的串口都必须是RS485接口，波特率等都必须完全相同，如果不同的话必须采用串口适配转换器进行转换连接，在工程实施上造成了极大的不便；3）无法对数据进行集中控制，如需要随时更改传输路径，需要对数据进行适当的识别、运算和存储等。

因此，我们迫切需要一种新的多串口数据传输方法及传输中心系统，以提高串口数据的传输效率，加强串口数据的集中监控能力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种多串口数据传输方法及传输中心系统，以提高串口数据的传输效率，加强串口数据的集中监控能力。

本发明所采用的技术方案是：一种多串口数据传输方法，包括：

用于对串口服务器的串口参数进行配置并生成配置文件，并对配置文件进行载入、保存和修改的串口配置管理模块；

用于接收并读取外围串口设备发送的串口数据的数据接收读取模块；

用于对接收到的外围串口设备数据进行转发，转发到指定的下位机设备的串口数据转发模块；

用于对接收到的外围串口设备数据采用数据库形式或本地文本文件存储的数据存储管理模块；

用于对接收到的外围串口设备数据进行捕获；并对捕获的数据段进行加、减、乘、除，以及幂运算的数据捕获及处理模块；

该方法具体步骤为：

(1)初始化操作，主要包括：数据库读取的初始化，以及读取并导入默认的配置文件初始化操作；

(2)进入到串口配置管理模块，对串口服务器串口相关参数进行配置，根据设置的配置文件的保存路径进行保存并重新导入配置文件；

(3) 串口配置完成后，启动数据接收转发处理线程后，进入到数据接收读取模块，接收外围串口设备发送的数据，同时读取数据到缓冲区；在进入到数据接收读取模块的同时，进入到数据存储管理模块，复制缓冲区中的串口数据，并根据数据库和文本文件两种存储方式存储串口数据；

(4) 根据用户需求，判断是否需要将外围串口设备数据转发给下位机，若需要，则进入到数据捕获及处理模块和串口数据转发模块；

(5) 显示外围串口设备数据。

按上述方案，所述的串口配置管理模块配置的参数数据包括波特率、数据位、校验位、停止位、流控制。

按上述方案，所述的数据存储管理模块对以数据库数据进行存储的文件进行加密、解密操作。

按上述方案，步骤（4）中，所述的进入到数据捕获及处理模块和串口数据转发模块的步骤为：

(1)进入到数据接收读取模块后，若串口数据需要转发，首先判断是否数据是否经过处理再转发，即为间接转发，若是则进入到数据捕获及处理模块，否则直接进入到串口数据转发模块；

(2) 进入到数据捕获及处理模块后，首先判断是否已存在转发规则，即数据的捕获和处理方式，若有则根据转发规则进行串口数据捕获和处理，否则就先建立转发规则；

(3)经过数据捕获及处理后，进入到串口数据转发模块，根据指定的转发目的下位机，获取串口服务器的转发端口进而转发数据；

(4)显示转发的串口数据。

本发明还提供一种应用多串口数据传输方法的多串口数据传输中心系统，它包括有工业控制计算机、多串口服务器，外围串口设备，以及下位机；所述的工业控制计算机通过RJ45网线与多串口服务器的控制端口相连接，外围串口设备以及下位机与多串口服务器的串口相连接。

本发明的有益效果在于：1、该方法的使用能减少串口数据的物理连接链路个数，在原有的点对点结构中，N个串口相互连接需要

个物理链路，该方法使用的星型结构，即所有串口通过串口服务器相连，因此串口间的相互通信仅需要N个物理链路；2、该方法使串口设备间的数据通信，均通过串口服务器进行处理转发，因此屏蔽了串口接口之间的异构性。该方法规定了串口设备间通信流程，实现了串口数据无缝通信，通过对串口服务器的相关参数配置配置，两个不同接口类型(如RS232和RS485，波特率为4800和9600)之间都可以相互通信；3、该方法利用串口服务器，对来自所有串口设备发送的通信数据进行处理转发，因此加强了串口数据集中控制能力；4、该中心系统可以对接收的串口数据进行存储、捕获、预算，转发和统计分析等操作。

附图说明

图1是本发明多串口数据传输中心系统的一个实施例的结构框图。

图2是本发明多串口数据传输方法的流程图。

图3是本发明实施例的数据接收、转发和处理流程图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的实施例。

参见图2，一种多串口数据传输方法包括以下模块：

串口配置管理模块，该模块用于配置串口参数数据，所述参数数据包括波特率、数据位、校验位、停止位、流控制；在完成串口配置后生成配置文件，并可对配置文件进行载入、保存和修改等操作；

数据接收读取模块，该模块用于接收并读取外围串口设备发送的串口数据；

串口数据转发模块，该模块用于对接收到的外围串口设备数据进行转发，转发到指定的下位机设备；

数据存储管理模块，该模块可根据用户的要求，对接收到的外围串口设备数据采用数据库形式或本地文本文件存储，若采用本地文本文件存储方式，可以指定存储文件的位置，文件名称以及文件大小；若采用数据库存储方式可对接收的串口数据以数据库的形式进行存储，并可对数据库数据进行加密解密操作；

数据捕获及处理模块，该模块可根据用户自定义的数据开始符、断句符和结束符，对接收到的外围串口设备数据进行捕获；并可根据用户要求，对捕获的数据段进行加、减、乘、除以及幂运算等操作；

该方法具体步骤为：

(1)首先进行程序的初始化操作，主要包括：数据库读取的初始化，以及读取并导入默认的配置文件初始化操作；下面给出初始化操作的一个示例：

db.Initialize(dbpath); //数据库读取的初始化

CMainFrame::ReadConfig(configPath); //配置文件的初始化函数

(2)进入到串口配置管理模块，对串口服务器串口相关参数（参数数据包括波特率、数据位、校验位、停止位、流控制）进行配置，在完成串口配置后生成配置文件，根据设置的配置文件保存路径进行保存并重新导入配置文件；下面给出串口参数配置的一个示例：

m_nBaud = 9600;//波特率配置

m_nDataBits = 8; //数据位配置

m_nParity = 0; //校验位

m_nStopBits = 0; //停止位配置

dcb.fOutxCtsFlow = FALSE; //流控制配置

(3) 串口配置完成后，启动数据接收转发处理线程后，进入到数据接收读取模块，接收外围串口设备发送的数据，同时读取数据到缓冲区；在进入到数据接收读取模块的同时，进入到数据存储管理模块，复制缓冲区中的串口数据，并根据数据库和文本文件两种存储方式存储串口数据；下面给出步骤中关键操作的一个具体示例：

pDoc->WriteComm(char * buf, DWORD dwLength,int ComNum) //从串口设备输出外围数据

pDoc->RecvComm(buf); //接收串口外围数据

pDoc->ReadComm(Com6Buf, 100, 6); //读取串口数据

strcpy_s(buf, Com6Buf); //复制缓冲区中的串口数据

pDoc->SaveAsText(filepath，buf，BufNum); //数据保存为文本文件形式

pDoc->SaveAsDB(dbTable，buf，BufNum); //数据保存为数据库形式

//判断是否串口数据需要转发

if (ComSend[lParam][SendNum] != NULL)

{

pDoc->WriteComm(buf,nLength,SendNum);//转发数据

}

(5) 显示外围串口设备数据。

参见图3，所述的进入到数据捕获及处理模块和串口数据转发模块的步骤为：

If(IsRuleExist(ConnPort,buf,SendNum)== NULL)//判断是否存在转发规则

{

CreateRule(buf,startchar,endchar);//创建转发规则

}

pDoc->DataCatch(buf,nLength);//根据转发规则捕获数据

pDoc->DataProcess(buf,nLength，ProcessNum);//对捕获数据进行处理

pDoc->TransmitData(buf,connPort，nLength,SendNum);//数据经捕获处理转发

(4)显示转发的串口数据。

参见图1，一种应用多串口数据传输方法的多串口数据传输中心系统，包括有工业控制计算机，多串口服务器，外围串口设备以及下位机，所述的工业控制计算机通过RJ45网线与多串口服务器的控制端口相连接，外围串口设备以及下位机与多串口服务器的串口相连接，并可根据串口的接口类型和配置需求等对串口服务器进行相应的配置；工业控制计算机可以将串口服务器的串口映射到本机，其映射来的串口与本机上的物理串口功能是相同的，通过将多串口数据传输方法运用于工业控制计算机，使工业控制计算机可以接收外围串口设备发送的数据，同时可以通过串口服务器读取数据并发送到与串口服务器相连接的下位机。

将该多串口数据传输方法运用到多串口数据传输中心系统中，就能实现：

1、该方法的使用能减少串口数据的物理连接链路个数，在原有的点对点结构中，N个串口相互连接需要

个物理链路，该方法使用的星型结构，即所有串口通过串口服务器相连，（参见图1，所谓的星型结构即为C/S结构，这里串口服务器可以理解为服务器端，其它串口设备为客户端，客户端之间的通信都需要服务器端作为中介。）因此串口间的相互通信仅需要N个物理链路；

2、该方法使串口设备间的数据通信，均通过串口服务器进行处理转发，因此屏蔽了串口接口之间的异构性。该方法规定了串口设备间通信流程，实现了串口数据无缝通信（因为串口设备间的数据通信都是经过了串口服务器和这个软件的处理流程，所以它们的通信可以认为是无缝的，就是不存在障碍的意思），通过对串口服务器的相关参数配置配置，两个不同接口类型(如RS232和RS485，波特率为4800和9600)之间都可以相互通信（串口设备间通信是通过串口服务器作为中介来传递通信，比如RS232波特率为4800的接口，与串口服务器相连的时候，对应的串口服务器接口设置为波特率为4800，就可以和另一个串口设备相通信了）；

3、该方法利用串口服务器，对来自所有串口设备发送的通信数据进行处理转发，因此加强了串口数据集中控制能力；

4、该中心系统可以对接收的串口数据进行存储、捕获、预算，转发和统计分析等操作。

本发明适用于对多串口数据传输的实时性、可靠性和集中控制能力要求较高的领域，尤其适用于航空、船舶、航天、工业控制等领域。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改，等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种多串口数据传输方法，其特征在于：包括：

该方法具体步骤为：

(5) 显示外围串口设备数据。

2.如权利要求1所述的多串口数据传输方法，其特征在于：所述的串口配置管理模块配置的参数数据包括波特率、数据位、校验位、停止位、流控制。

3.如权利要求1所述的多串口数据传输方法，其特征在于：所述的数据存储管理模块对以数据库数据进行存储的文件进行加密、解密操作。

4.如权利要求1所述的多串口数据传输方法，其特征在于：步骤（4）中，所述的进入到数据捕获及处理模块和串口数据转发模块的步骤为：

(4)显示转发的串口数据。

5.一种应用如权利要求1-4所述的多串口数据传输方法的多串口数据传输中心系统，其特征在于：包括有工业控制计算机、多串口服务器，外围串口设备，以及下位机；所述的工业控制计算机通过RJ45网线与多串口服务器的控制端口相连接，外围串口设备以及下位机与多串口服务器的串口相连接。