CN110795378A - 一种串口设备的设备号分配方法、智能终端及储存介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种串口设备的设备号分配方法、智能终端及储存介质，所述方法具体包括：串口连接串口设备时，获取所述串口对应的总线号；判断所述总线号是否为固定总线号；若是，根据所述固定总线号获取固定设备号，并将所述固定设备号分配至所述串口设备。本发明中，在串口设备与系统连接时，系统首先获取串口的总线号，再判断获取的总线号是不是固定总线号，如果是，则根据固定总线号获取固定设备号，用户通过串口设备对应的固定设备号，就可以知道该固定设备号所对应的串口，实现了串口设备与连接串口的对应。

Description

一种串口设备的设备号分配方法、智能终端及储存介质
技术领域
本发明嵌入式驱动技术领域，具体涉及一种串口设备的设备号分配方法、智能终端及储存介质。
背景技术
现有USB设备使用非常广泛，如USB鼠标、USB键盘、U盘、USB转串口等。因为现在PC带有串口的机型越来越少，所以各种USB转串口的小配件应运而生，部分LTE模组也用到了USB串口功能，外接设备通过串口与LTE模组以AT指令的方式进行通讯。
USB连接的一个显著特性就是即插即用，一旦系统检测到外接设备通过USB的方式接入，系统底层驱动就会分配该外接设备以设备号、设备节点等资源。如果外接设备通过USB集线器与系统连接，系统会为每一个连接在USB集线器上的外接设备分别分配一个设备号，该设备号的形式为ttyUSBn(其中n＝0，1，2，...)，分配顺序与插入的串口没有固定关联，系统默认是谁先插入并启动，就分配给谁一个空闲未使用的设备号。
在使用时，往往需要让外接设备(因为外接设备通过串口与系统连接，所以也可以称为串口设备)与其所连接的串口有个固定的联系，即外接设备插入固定串口时，从系统获得的设备号是固定的。
现有的一种解决方案是在应用层做配置，在外接设备和串口之间做一个简单的映射，该映射相当于超链接，每个超链接指向的设备号并不是固定的，固定的是超链接本身。该超链接具体表现为：当一个外接设备与系统连接后，根据该外接设备的设备号和超链接可以得知该外接设备对应连接的串口。这样设计的问题在于，如果超链接本身被删除或修改，那么用户就无法了解设备号与连接串口的对应关系了。
发明内容
鉴于上述现有技术中，串口设备通过串口与系统连接时，串口设备从系统获取的设备号具有随机性，无法根据设备号确定串口设备连接的串口的问题，本发明提出一种串口设备的设备号分配方法、智能终端及储存介质，所述串口设备的设备号分配方法通过串口的总线号获取设备号，用户在固定串口插入串口设备后，即可通过设备号得知该设备对应连接的串口。
为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一种串口设备的设备号分配方法，包括：
串口连接串口设备时，获取所述串口对应的总线号；
判断所述总线号是否为固定总线号；
若是，根据所述固定总线号获取固定设备号，并将所述固定设备号分配至所述串口设备。
所述的串口设备的设备号分配方法，所述判断所述总线号是否为固定总线号之前还包括：
预先设置至少一个总线号为所述固定总线号。
所述的串口设备的设备号分配方法，所述判断所述总线号是否为固定总线号之前还包括：
预先设置至少一个设备号为所述固定设备号，所述固定设备号与所述固定总线号一一对应。
所述的串口设备的设备号分配方法，所述判断所述总线号是否为固定总线号之后还包括：
若不是，获取未使用的设备号分配至与所述串口连接的所述串口设备。
所述的串口设备的设备号分配方法，所述判断所述总线号是否为固定总线号具体为：
所述固定总线号按顺序依次排布；
按顺序轮询所述总线号的值是否等于所述固定总线号的值；
若是，则所述总线号是所述固定总线号；
若所述总线号的值与所有所述固定总线号的值均不相等，则所述总线号不是所述固定总线号。
所述的串口设备的设备号分配方法，所述串口设备号的分配方法还包括：
注册所述设备号，所述设备号包括所述固定设备号。
一种智能终端，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的串口设备的设备号分配程序，所述串口设备的设备号分配程序被所述处理器执行时实现如上述任一项所述的串口设备号分配方法的步骤。
一种存储介质，所述存储介质存储有串口设备的设备号分配程序，所述串口设备的设备号分配程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的串口设备号分配方法的步骤。
本发明提出的串口设备的设备号分配方法，在串口设备与系统连接时，系统首先获取串口的总线号，再判断获取的总线号是不是固定总线号，如果是，则根据固定总线号获取固定设备号，用户通过串口设备对应的固定设备号，就可以知道该固定设备号所对应的串口，实现了串口设备与连接串口的对应。
相较于现有技术，本发明提出的串口设备的设备号分配方法可以设置在系统层，用户在使用过程中可以直接调用本发明提出的串口设备的设备号分配方法，同时避免用户操作不当而误删文件，致使所述串口设备与其所连接的串口无法对应的问题。
附图说明
图1为现有技术中USB集线器的结构示意图；
图2为本发明提出的串口设备的设备号分配方法的流程示意图；
图3是图2中步骤D的流程示意图；
图4是本发明在linux系统下获取设备号的流程图；
图5是图4中S4步骤结合本发明提出的串口设备的设备号分配方法的流程图；
图6是图5中S42步骤的流程图；
图7是本发明提出的一种智能终端的较佳实施例的运行环境示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参考图1，在现有技术中，图1中的USB集线器1插入在智能终端，如个人电脑上后，智能终端系统会分配给下联接口12，即串口以总线号，每个所述串口的总线号在系统中都是唯一的，即图中的第一下联接口12a、第二下联接口12b、第三下联接口12c和第四下联接口12d均具有一个与其它下联接口12不同的总线号，总线号用于智能终端系统识别不同的串口。
请参考图2，本发明提出的串口设备的设备号分配方法，在串口设备连接在串口上、系统分配串口设备以设备号时，会获取串口设备所连接的串口的总线号，根据所述总线号分配串口设备的设备号。
具体为：
A，预先设置至少一个总线号为固定总线号；
B，预先设置至少一个设备号为固定设备号，所述固定设备号与所述固定总线号一一对应；
C，串口连接串口设备时，获取所述串口对应的总线号；
D，判断所述总线号是否为固定总线号；
E，若是，根据所述固定总线号获取固定设备号，并将所述固定设备号分配至与所述串口设备；
F，若不是，获取未使用的设备号分配至与所述串口连接的所述串口设备。
在实际应用过程中，并非所有的串口与设备号都要一一对应，例如在同一台个人电脑上插入多个U盘、鼠标、键盘时，用户仅需要根据U盘的设备号确定U盘所插入的串口，而不需要了解鼠标、键盘插入哪一串口时，用户仅需要选取部分串口上的总线号为固定总线号即可，当U盘插入所述固定总线号对应的串口时，系统分配给U盘的设备号就是固定的。
选取了固定总线号之后，为每一个固定总线号均设置一个固定设备号，固定设备号同样是从多个设备号中选取的，就以设备号序号由0至255为例，选取其中0至3的设备号为固定设备号，分别对应四个串口的总线号，该四个串口的总线号即为固定总线号。
以个人电脑上连接U盘为例，U盘在连接在个人电脑上后，个人电脑系统中的驱动会执行函数为U盘申请设备号，系统首先获取U盘连接的串口的总线号，然后判断所述总线号是否为固定总线号，若是，则根据所述固定总线号获取固定设备号，将该固定设备号分配至所述U盘，就可以实现U盘的设备号与U盘连接的串口的一一对应，用户获取了U盘的设备号后，就可以根据固定设备号与固定串口号的对应表，知悉U盘连接的串口。
在本发明的一个实施例中，所述总线号中包括：1-1.1:1.0和1-1.2:1.0两个，其中1-1.1:1.0为固定总线号，对应的固定设备号为0，1-1.2:1.0不是固定总线号，应用上述流程的情况包括：
第一种情况：
U盘插入总线号1-1.1:1.0对应的串口中，U盘向系统申请设备号；
系统获取串口的总线号1-1.1:1.0，判断总线号1-1.1:1.0为固定总线号，获取设备号ttyUSB0，并分配至U盘；
U盘的设备号是ttyUSB0。
第二种情况：
U盘插入总线号为1-1.2:1.0对应的串口中，U盘向系统申请设备号；
系统获取串口的总线号1-1.2:1.0，判断总线号1-1.2:1.0不是固定总线号，获取一个未使用的设备号，分配至U盘。
U盘的设备号需要根据U盘插入系统的顺序进行分配。
在上述实施例中，U盘仅有在插入了固定总线号对应的串口中时才会获取固定设备号，U盘若插入的串口对应的总线号不是固定总线号时，U盘的设备号值就是系统按顺序分配的。
本发明提出的串口设备的设备号分配方法，预选选取总线号中的部分总线号为固定总线号，按照需求，也可以将所有的总线号均设定为固定总线号。选取固定总线号后，为每一个固定总线号设置一个固定设备号，当串口设备与智能设备连接时，智能设备根据固定总线号获取并分配给智能设备以固定设备号，固定设备号与固定总线号一一对应，实现了用户根据串口设备的固定设备号了解所述串口设备连接在哪一串口，用户在固定总线号对应的串口上连接串口设备时，串口设备也可以获取对应的固定设备号。
请参考图3，以下对智能设备如何判断总线号是否为固定总线号进行说明：
D1，所述固定总线号按顺序依次排布；
D2，按顺序轮询所述总线号的值是否等于所述固定总线号的值
D3，若是，则所述总线号是所述固定总线号；
D4，若所述总线号的值与所有所述固定总线号的值均不相等，则所述总线号不是所述固定总线号。
由于所述固定总线号包括至少一个，当所述固定总线号包括多个时，本发明提出的串口设备的设备号分配方法是将总线号与多个固定总线号进行对比，所以需要将多个所述总线号进行排序，排序方法可以按照数值大小、数值类型进行排序。
判断所述总线号是否为固定总线号的判断方法为按顺序依次判断，若判断所述总线号的值等于所述固定总线号的一个值时，就停止轮询，直接根据所述固定总线号获取固定设备号；若判断所述总线号的值与所有的所述总线号的值均不相等时，则获取一个未使用的设备号的值。
在本发明的一个具体的实施例中，所述总线号包括：1-1.1：1.0、1-1.1：1.1、1-1.2：1.0和1-1.2：1.1，其中，前三个总线号1-1.1：1.0、1-1.1：1.1和1-1.2：1.0为固定总线号，并依照总线号的数值大小进行排序；1-1.2：1.1不是固定总线号。此处选取两个实施例，为U盘分别插入1-1.1：1.1对应串口，以及U盘插入1-1.2：1.1对应串口：
第一种情况，U盘插入1-1.1：1.1对应串口：
总线号值1-1.1：1.1等于固定总线号值1-1.1:1.0？
不相等，执行后续判断；
总线号值1-1.1：1.1等于固定总线号值1-1.1：1.1？
相等，所述总线号为固定总线号，获取所述固定总线号1-1.1：1.1对应的所述固定设备号，并将所述固定设备号分配至U盘。
第二种情况，U盘插入1-1.2：1.1对应串口：
总线号值1-1.2：1.1等于固定总线号值1-1.1:1.0？
不相等，执行后续判断；
总线号值1-1.2：1.1等于固定总线号值1-1.1：1.1？
不相等，执行后续判断；
总线号值1-1.2：1.1等于固定总线号值1-1.2：1.0？
不相等，所述总线号值不等于所有所述固定总线号值，所述总线号不是所述固定总线号，获取一个未使用的设备值分配至所述U盘。
本发明提出的串口设备的设备号分配方法可以应用在智能终端的系统中，此处以智能终端为个人电脑，智能终端的系统为linux系统为例：
请参考图4，串口设备(如U盘、USB键盘等可以通过串口与个人电脑进行连接的电子设备)连接在个人电脑上后，linux系统就会分配给串口设备一个设备号。流程为linux系统中的串口驱动就会执行usb_serial_probe入口函数，该入口函数用于向系统申请设备号并注册设备号至系统中，具体过程为：
S1，usb_serial_probe入口；
S2，创建串口设备数据结构；
S3，串口数据结构初始化；
S4，申请串口设备号ttyUSBn；
S5，注册设备号ttyUSBn至系统；
S6，usb_serial_probe退出。
执行上述usb_serial_probe入口函数后，串口设备就会获得有linux系统分配的设备号，本发明提出的串口设备的设备号分配方法应用在上述S1至S6中，具体应用位置在于S4及S5之中，现有技术申请串口设备号是linux系统自动获取一个未使用的设备号分配给串口设备，而本发明提出的串口设备的设备号分配方法是linux系统根据总线号获取一个n的值，然后结合n的值生成一个ttyUSBn形式的设备号，请参考图5，结合本发明提出的串口设备的设备号分配方法，所述步骤S4具体为：
S41，申请串口设备号入口；
S42，执行n＝get_free_fixd_serial()函数；
S43，n是否等于0xff；
S44，n＝0xff，固定设备号申请失败，从空闲列表中选一个未使用的设备号，执行n＝get_free_serial()函数，返回值n；
S45，n不等于0xff，返回值n。
在上述过程中，本发明在现有技术中增加了两个过程，一个是在S41后加入了新的函数get_free_fixd_serial()，该函数用于根据判断串口的总线号是否是总线号：
如果是，那么get_free_fixd_serial()函数就会返回一个数值，并根据该数值生成一个固定设备号，例如get_free_fixd_serial()函数返回数值为0，那么该数值生成的固定设备号就是ttyUSB0；
如果不是，那么get_free_fixd_serial()函数就会返回0xff，0xff是一个16进制数字，在10进制下，该数字为255。系统内每接一个串口设备，串口设备都会依次获取一个设备号，这个设备号在0至最大值依次排布，至于具体的最大值为多少，取决于linux系统根文件对ttyUSB设备的最大配置个数，此处例证中，最大支持数为255。在实际应用中，不会在同一台个人电脑上安装256个串口设备，ttyUSB255这个设备号通常是处于闲置状态的，所以，如果判断串口的总线号不为固定总线号时，get_free_fixd_serial()函数就会返回0xff数值，0xff数值生成的设备号就是系统内未使用的一设备号。
在上述过程中，出现一个名称是“空闲列表”，在系统中，所有的设备号从ttyUSB0至ttyUSB255均是存储在空闲列表中的，当系统内接入了一个串口设备，系统就会分配该串口设备一个设备号，空闲列表中就会相应减少一个设备号，以示该设备号已被占用。如果已被占用的设备号对应的设备从系统中移出，那么该设备号就会回到空闲列表中。S44步骤中从空闲列表中选取未使用的设备号，就是表示获取的设备号均是未被占用的设备号。
在上述过程中，n是否等于0xff的判断语句在逻辑语言中的表现形式为n＝＝0xff，同样的，在图6中出现的双等号(＝＝)也是用于判断，不在赘述。
请参考图6，在上述过程中，S42中get_free_fixd_serial()函数是通过如下方式获取n的数值的：
S421，get_free_fixd_serial()入口
S422，busId是否为USB_serial_110，若是，返回n值为0；
S423，若不是，busId是否为USB_serial_111，若是，返回n值为1；
S424，若不是，busId是否为USB_serial_210，若是，返回n值为2；
S425，若不是，busId是否为USB_serial_211，若是，返回n值为3；
S426，若不是，返回n值为0xff。
在上述步骤中，busId就是总线号的值，USB_serial_110就是固定总线号的值，在代码撰写的过程中，总线号的表现形式是不一样的，对应S421至S426与步骤D1至D1可知，USB_serial_110所代表的总线号就是1-1.1：1.0。
从步骤S422至步骤S426可知，每一个固定总线号的值均对应一个n值，由于设备号是根据n值产生的，也就是每个固定总线号均对应一个设备号。如果判断总线号均不为固定总线号时，就会返回n＝0xff，结合上述的S44步骤，即为获取一个未使用的设备号分配至串口设备的步骤。
经过上述S41至S44步骤后，系统就会获取一个n值，通过n值生成设备号ttyUSBn后，执行S5，将设备号注册在系统中。
上述实施例仅是说明本发明应用在linux系统的个人电脑中，也可以将所述串口设备的设备号分配方法应用在Android系统或其他操作系统中，并应用在基于所述操作系统运行的智能设备上。
请参考图7，基于所述串口设备的设备号分配方法，本发明提出一种智能终端，所述智能终端包括：存储器10、处理器20及存储在所述存储器10上并可在所述处理器20上运行的串口设备的设备号分配程序，所述串口设备的设备号分配程序被所述处理器执行时实现如上述的串口设备号分配方法的步骤。
所述存储器10在一些实施例中可以是所述智能终端的内部存储单元，例如硬盘或内存。所述存储器10在另一些实施例中也可以是所述智能终端的外部存储设备，例如所述智能终端上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器20还可以既包括所述智能终端的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器10用于存储安装与所述智能终端的应用软件及各类数据，例如所述安装智能终端的程序代码等。所述存储器10还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。在一实施例中，存储器10上存储有串口设备的设备号分配程序40，该串口设备的设备号分配程序40可被处理器10所执行，从而实现本申请中应用仿冒检测方法。
所述处理器20在一些实施例中可以是一中央处理器(Central Processing Unit,CPU)，微处理器或其他数据处理芯片，用于运行所述存储器10中存储的程序代码或处理数据，例如执行所述串口设备的设备号分配程序等。
所述串口30在一些实施例中可以是智能终端上的串口，或者是与智能终端上连接的串口类型的集线器，所述串口30用于串口设备与智能终端通过串口30进行连接，实现数据通讯。
在一些实施例中，当处理器20执行所述存储器中串口设备的设备号分配程序40是，实现以下步骤：
预先设置至少一个所述串口30的总线号为固定总线号；
预先设置至少一个设备号为固定设备号，所述固定设备号与所述固定总线号一一对应；
串口30连接串口设备时，获取所述串口30对应的总线号；
判断所述总线号是否为固定总线号；
若是，根据所述固定总线号获取固定设备号，并将所述固定设备号分配至与所述串口30连接的串口设备；
若不是，获取未使用的设备号分配至与所述串口连接的所述串口设备；
注册所述设备号至所述智能终端系统中。
其中，所述判断所述总线号是否为固定总线号具体包括：
所述固定总线号按顺序依次排布；
按顺序轮询所述总线号的值是否等于所述固定总线号的值
若是，则所述总线号是所述固定总线号；
若所述总线号的值与所有所述固定总线号的值均不相等，则所述总线号不是所述固定总线号。
基于所述串口设备的设备号分配方法，本发明提出一种存储介质，所述存储介质可被智能终端读取，所述存储介质存储有串口设备的设备号分配程序，所述串口设备的设备号分配程序被处理器执行时实现如上述的串口设备号分配方法的步骤。
经过上述实施例的说明，本发明提出的串口设备的设备号分配方法达到了下列的技术效果：
1.在串口设备与系统连接时，系统首先获取串口的总线号，再判断获取的总线号是不是固定总线号，如果是，则根据固定总线号获取固定设备号，用户通过串口设备对应的固定设备号，就可以知道该固定设备号所对应的串口，实现了串口设备与连接串口的对应。
2.相较于现有技术，本发明提出的串口设备的设备号分配方法可以设置在系统层，用户在使用过程中可以直接调用本发明提出的串口设备的设备号分配方法，同时避免用户操作不当而误删文件，致使所述串口设备与其所连接的串口无法对应的问题。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种串口设备的设备号分配方法，其特征在于，所述串口设备的设备号分配方法包括：
串口连接串口设备时，获取所述串口对应的总线号；
判断所述总线号是否为固定总线号；
若是，根据所述固定总线号获取固定设备号，并将所述固定设备号分配至所述串口设备。
2.根据权利要求1所述的串口设备的设备号分配方法，其特征在于，所述判断所述总线号是否为固定总线号之前还包括：
预先设置至少一个总线号为所述固定总线号。
3.根据权利要求2所述的串口设备的设备号分配方法，其特征在于，所述判断所述总线号是否为固定总线号之前还包括：
预先设置至少一个设备号为所述固定设备号，所述固定设备号与所述固定总线号一一对应。
4.根据权利要求1所述的串口设备的设备号分配方法，其特征在于，所述判断所述总线号是否为固定总线号之后还包括：
若不是，获取未使用的设备号分配至与所述串口连接的所述串口设备。
5.根据权利要求1所述的串口设备的设备号分配方法，其特征在于，所述判断所述总线号是否为固定总线号具体为：
所述固定总线号按顺序依次排布；
按顺序轮询所述总线号的值是否等于所述固定总线号的值；
若是，则所述总线号是所述固定总线号；
若所述总线号的值与所有所述固定总线号的值均不相等，则所述总线号不是所述固定总线号。
6.根据权利要求4所述的串口设备的设备号分配方法，其特征在于，所述串口设备号的分配方法还包括：
注册所述设备号，所述设备号包括所述固定设备号。
7.一种智能终端，其特征在于，所述智能终端包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的串口设备的设备号分配程序，所述串口设备的设备号分配程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-6任一项所述的串口设备号分配方法的步骤。
8.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有串口设备的设备号分配程序，所述串口设备的设备号分配程序被处理器执行时实现如权利要求1-6任一项所述的串口设备号分配方法的步骤。
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