CN110855447B - 一种通讯连接方法、通讯方法及发电机组控制器通讯系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种通讯连接方法、通讯方法及发电机组控制器通讯系统，所述通讯连接方法中，上位机通过HID设备的唯一标识码GUID，获得连接到上位机上的所有HID设备；上位机根据发电机组控制器的供应商ID和产品识别码，筛选出所有与上位机连接的发电机组控制器；利用标识代号，上位机对筛选出的发电机组控制器进行标记；上位机读取对应标识代号的发电机组控制器的设备信息；根据设备信息找出对应的发电机组控制器的父类信息，并从父类信息中找出对应的发电机组控制器的端口号；上位机将端口号与对应的发电机组控制器进行绑定，以建立发电机组控制器与上位机之间的通讯通道。本发明具有易于实现、无需驱动、通讯速度快和可以同时与多台相同设备通讯的优点。

Description

一种通讯连接方法、通讯方法及发电机组控制器通讯系统

技术领域

本发明涉及发电机组控制器通讯技术领域，具体的说，涉及了一种通讯连接方法、通讯方法及发电机组控制器通讯系统。

背景技术

HID（Human Interface Device，人机接口设备）是USB设备中常用的设备类型，是直接与人交互的USB设备，例如键盘、鼠标与游戏杆等；发电机组控制器即为一种HID设备。根据USB规范的规定，所有的USB设备都有供应商ID（VID）和产品识别码（PID），主机通过不同的VID和PID来区别不同的设备，VID和PID都是两个字节长，其中，供应商ID（VID）由供应商向USB执行论坛申请，每个供应商的VID是唯一的，PID由供应商自行决定。由于VID和PID重复并不会对产品的使用带来严重影响；因此，同一供应商生产的同一型号的发电机组控制器，往往存在供应商ID（VID）和产品识别码（PID）均相同的情况。

目前，上位机与HID设备通讯时，上位机枚举HID设备的步骤为：（1）使用HID_GetHidGuid得到HID类的GUID，使用SetupDiGetClassDevs得到HID设备类信息；（2）使用SetupDiEnumInterfaceDevice枚举设备接口后，通过SetupDiGetInterfaceDeviceDetail取得设备接口详细信息，利用设备接口详细信息中的设备路径信息，使用CreateFile打开设备；（3）使用HID_GetAttnbutes取得VID、PID等信息，并判断枚举出的设备是否为需要操作的设备；若是则结束流程。由于发电机组控制器与上位机之间通过USB进行通讯时采用了HID的方式，且所有的发电机组控制器都具有相同的VID、PID，所以当多台发电机组控制器同时连接到上位机的USB接口上时，上位机无法区分具有相同的VID、PID的多台发电机组控制器；每一次的通讯，上位机无法确定是与具体的哪一台发电机组控制器进行通讯，导致上位机不能同时和多台发电机组控制器进行通讯；基于上述限制，现有技术中上位机一次只能与一台发电机组控制器进行通讯。

而现有普遍通讯方式是，上位机默认与找到的第一台发电机组控制器进行通讯，但是下次通讯搜索设备时，第一台发电机组控制器可能变成了其他的设备，因此在连接多台发电机组控制器时，上位机无法与指定的发电机组控制器进行通讯，随机性太高，所以也不能同时和多台发电机组控制器进行通讯。人们一直期望解决上位机同时与多台VID、PID均相同的发电机组控制器进行通讯的技术问题。

由于上位机不能同时和多台发电机组控制器进行通讯且通讯随机性高，在生产与应用中对人们造成了很大的不便：（1）在生产过程中，一次只能检测一台发电机组控制器，大大影响了检测效率；（2）在实际应用中，一台上位机在同一时间只能连接一台发电机组控制器进行配置，无法同时配置多台发电机组控制器。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种通讯连接方法、通讯方法及发电机组控制器通讯系统。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

本发明第一方面提供一种通讯连接方法，所述通讯连接方法包括以下步骤：

步骤1，上位机通过HID设备的唯一标识码GUID，获得连接到上位机上的所有HID设备；

步骤2，上位机根据发电机组控制器的供应商ID和产品识别码，筛选出所有与上位机连接的发电机组控制器；利用标识代号，上位机对筛选出的发电机组控制器进行标记；其中，所述标识代号为所述上位机生成的唯一编码；

步骤3，上位机读取对应标识代号的发电机组控制器的设备信息；

步骤4，上位机根据所述设备信息找出对应的发电机组控制器的父类信息，并从所述父类信息中找出对应的发电机组控制器的端口号；

步骤5，上位机将所述端口号与对应的发电机组控制器进行绑定，以建立发电机组控制器与上位机之间的通讯通道。

本发明第二方面提供一种通讯方法，上位机通过上述的通讯连接方法与发电机组控制器通讯连接后，上位机生成每台发电机组控制器的命令列表，并将所述命令列表通过所述通讯通道传输至相应的发电机组控制器；当上位机向发电机组控制器写入数据时，执行：根据发电机组控制器的端口号，识别待通讯的发电机组控制器与上位机之间的通讯通道；选取所述命令列表中的命令信息，并采用WriteReport函数将所述命令信息通过识别出的通讯通道发送到指定的发电机组控制器。

进一步地，当上位机读取发电机组控制器的数据时，执行以下操作：上位机采用ReadReport函数，通过发电机组控制器与上位机之间的通讯通道接收所述发电机组控制器返回的数据。

本发明第三方面提供一种发电机组控制器通讯系统，包括上位机和与所述上位机通讯连接的至少一个发电机组控制器，所述上位机包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如上述的通讯连接方法的步骤。

本发明第四方面提供另一种发电机组控制器通讯系统，包括上位机和与所述上位机通讯连接的至少一台发电机组控制器，所述上位机包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如上述的上位机的通讯方法的步骤。

本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说：

本发明提供了一种通讯连接方法、数据传输方法及发电机组控制器系统，所述通讯连接方法中，上位机筛选出所有与上位机连接的发电机组控制器，并为每台发电机组控制器分配一个标识代号；上位机读取每个标识代号对应的发电机组控制器的设备信息，并从所述设备信息中找出对应的发电机组控制器的父类信息；接着，上位机从所述父类信息中找出对应的发电机组的端口号，所述端口号与HID接口父类的端口号一致；上位机通过将所述端口号与对应的发电机组控制器绑定起来，将上位机的HID接口与发电机组控制器一一对应关联起来，从而建立发电机组控制器与上位机之间的通讯通道；因此，本发明能够建立多台发电机组控制器与同一个上位机之间的不同通讯通道，实现上位机与不同发电机组控制器之间一对多的通讯连接；

本发明解决了发电机组控制器领域人们一直渴望解决但却始终未能获得成功的技术难题，实现了一台上位机同时与多台VID、PID均相同的发电机组控制器的通讯连接；

同时，本发明解决了现有技术中上位机与发电机组控制器之间通讯随机性高的技术问题，使得上位机能够与指定的一台或者多台发电机组控制器通讯，且无需任何驱动；因此，在生产过程中，上位机一次可以检测多台发电机组控制器，或者同时对多台发电机组控制器进行读配置、写配置、监控、校准等操作，大大提高了检测效率。

附图说明

图1是本发明的流程图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

实施例1

如附图1所示，一种通讯连接方法，包括以下步骤：

步骤1，上位机通过HID设备的唯一标识码GUID，获得连接到上位机上的所有HID设备；

步骤2，上位机根据发电机组控制器的供应商ID（VID）和产品识别码（PID），筛选出所有与上位机连接的发电机组控制器；利用标识代号，上位机对筛选出的发电机组控制器进行标记；其中，所述标识代号为所述上位机生成的唯一编码；

步骤3，上位机读取对应标识代号的发电机组控制器的设备信息；

步骤4，上位机根据所述设备信息找出对应的发电机组控制器的父类信息，并从所述父类信息中找出对应的发电机组控制器的端口号；

步骤5，上位机将所述端口号与对应的发电机组控制器进行绑定，以建立发电机组控制器与上位机之间的通讯通道。

本实施例中，所述发电机组控制器的设备信息包括指向发电机组控制器父类信息的句柄、读操作句柄、写操作句柄、设备路径、连接状态、设备描述（Device Description），容器ID（Container ID），类GUID（Class GUID）和设备ID（Device ID）等。上位机利用标识代号对筛选出的发电机组控制器进行标记，并将标识代号写入所述发电机组控制器的设备信息中；其中，所述标识代号为所述上位机生成的唯一编码，因此每台发电机组控制器的标识代号是不同的，基于不同的标识代号，上位机读取每个标识代号对应的发电机组控制器的设备信息。所述指向发电机组控制器父类信息的句柄为发电机组控制器的USB句柄，为类似指针的函数，通过该USB句柄能够找到发电机组控制器对应的父类信息。因此，本发明在读取到发电机组控制器的设备信息后，提取设备信息中指向发电机组控制器父类信息的句柄，进而读取发电机组控制器的父类信息，为建立发电机组控制器与上位机之间的通讯通道做准备。

需要说明的是，上位机根据发电机组控制器的供应商ID（VID）和产品识别码（PID），筛选出所有与上位机连接的发电机组控制器后，上位机为筛选出的每台发电机组控制器分配一个标识代号，并将标识代号写入对应的发电机组控制器的设备信息中。由于，所述标识代号为所述上位机生成的唯一编码，标识代号与发电机组控制器一一对应，因此上位机利用标识代号对筛选出的发电机组控制器进行标记。上位机通过轮询获得每台发电机组控制器的标识代号后，读取标识代号对应的发电机组控制器的设备信息；标识代号与发电机组控制器的设备信息一一对应，不同的标识代号指向不同的发电机组控制器。

本实施例中，所述发电机组控制器的父类信息包括端口号、本地信息（LocationInfo），本地IDs（Location IDs）和接口GUID（Interface GUID）等。其中，父类信息中的端口号为HID接口父类的端口号，HID接口父类的端口号为不易被发觉的底层信息；本地信息包括发电机组控制器的地址信息等；所述接口GUID在设备对应驱动连接设备应用时使用。由于，上位机的多个USB接口之间无法区别的，因此上位机从发电机组控制器的父类信息中找出对应的发电机组控制器的端口号，即找出每台发电机组控制器连接的HID接口父类的端口号。本发明利用父类信息中端口号与HID接口父类的端口号的一致性，实现上位机与不同发电机组控制器之间一对多的通讯连接，相当于为VID、PID均相同的发电机组控制器分配不同通讯通道，使得上位机可以通过USB同时和多台发电机组控制器进行通讯，或者与指定的某一台发电机组控制器进行通讯，无需任何驱动。

本实施例中，上位机构建发电机组控制器集合USBList，用于存储发电机组控制器的设备信息和端口号。所述发电机组控制器集合USBList存储有端口号、读操作句柄、写操作句柄、设备路径、连接状态和查找设备标识等信息；其中，所述发电机组控制器集合USBList中的端口号指的是发电机组控制器对应的父类信息中的端口号；上位机通过将父类信息中的端口号与对应的发电机组控制器的设备信息存储在发电机组控制器集合USBList中的同一个结构体中，将HID接口父类的端口号与相应发电机组控制器绑定起来，使得上位机明晰USB接口与发电机组控制器的一一对应关系。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：当实时监测到连接至所述上位机的发电机组控制器数目发生变化时，或者当监测到某个发电机组控制器与上位机之间的通讯中断时，则重新执行步骤1至步骤5。其中，

步骤1，上位机通过HID设备的唯一标识码GUID，获得连接到上位机上的所有HID设备；

步骤2，上位机根据发电机组控制器的供应商ID（VID）和产品识别码（PID），筛选出所有与上位机连接的发电机组控制器；利用标识代号，上位机对筛选出的发电机组控制器进行标记；其中，所述标识代号为所述上位机生成的唯一编码；

步骤3，上位机读取对应标识代号的发电机组控制器的设备信息；

步骤4，上位机根据所述设备信息找出对应的发电机组控制器的父类信息，并从所述父类信息中找出对应的发电机组控制器的端口号；

步骤5，上位机将所述端口号与对应的发电机组控制器进行绑定，以建立发电机组控制器与上位机之间的通讯通道。

需要说明的是，当某台发电机组控制器与上位机之间的通讯中断后，再次与所述上位机连接时，所述上位机需要更新每台发电机组控制器的标识代号；根据新的标识代号，建立发电机组控制器与上位机之间新的通讯通道。这是由于，每次执行步骤2，上位机为筛选出的每台发电机组控制器重新分配新的标识代号，并将发电机组控制器的设备信息中的标识代号更换为新的标识代号。也就是说，当某台发电机组控制器与上位机之间的通讯中断后，再次与所述上位机连接时，每台发电机组控制器的标识代号均需要更新。

具体的，连接到上位机上的发电机组控制器发生变化包括插入新发电机组控制器、拔出发电机组控制器或者发电机组控制器通讯中断等情况。

进一步的，上位机还执行以下操作：a、清空发电机组控制器集合USBList；b、新建一个空的GUID对象HidGuid；c、调用HidD_GetHidGuid函数，获得上位机上所有HID设备的GUID，赋值给HidGuid，Result = HidD_GetHidGuid(HidGuid)。

实施例3

本实施例提供了一种通讯方法，上位机通过所述的通讯连接方法与发电机组控制器通讯连接后，上位机生成每台发电机组控制器的命令列表，并将所述命令列表通过所述通讯通道传输至相应的发电机组控制器；

当上位机向发电机组控制器写入数据时，执行以下操作：选择待通讯的发电机组控制器，获取与该发电机组控制器绑定的端口号；根据所述端口号，筛选出待通讯的发电机组控制器与上位机之间的通讯通道；选取所述命令列表中对应的命令信息，并采用WriteReport函数将选取的命令信息通过所述通讯通道发送到指定的发电机组控制器。

进一步地，当上位机读取发电机组控制器的数据时，执行以下操作：上位机采用ReadReport函数通过所述发电机组控制器与上位机之间的通讯通道接收发电机组控制器上传的相应数据。

进一步地，所述命令列表包括命令标识和命令信息，所述命令标识与所述命令信息一一对应设置；其中，所述命令信息包括03功能码、05功能码、06功能码、09功能码和10功能码；其中，03功能码用于读控制器型号、读配置和读监控信息，05功能码用于数据校准，06功能码用于写配置；09功能码和10功能码用于写控制器的字库点阵。

为了防止数据错乱，每台发电机组控制器向所述上位机返回数据时，在接收到的每条命令加上命令号YZCode，上位机在接收数据的时候判断该命令号，是否为请求的命令号；命令号进行累加，当等于255时，重新置1。

实施例4

本实施例提供了所述通讯连接方法的详细方案。

本实施例中，所述步骤1中上位机获得连接到上位机上的所有HID设备。上位机调用SetupDiGetClassDevs函数获得设备信息集DeviceInfoSet，枚举所有的HID设备；这些HID设备包括鼠标、键盘和多台发电机组控制器等。具体的，DeviceInfoSet =SetupDiGetClassDevs (HidGuid, vbNullString, 0, _ (DIGCF_PRESENT Or DIGCF_DEVICEINTERFACE))。

本实施例中，所述步骤2中上位机根据发电机组控制器的供应商ID（VID）和产品识别码（PID），筛选出所有与上位机连接的发电机组控制器。上位机轮询步骤1获得的所有HID设备，找出与发电机组控制器的供应商ID（VID）和产品识别码（PID）相同的HID设备。

所述步骤3中，调用SetupDiEnumDeviceInfo函数获得发电机组控制器的设备信息，并将每台发电机组控制器的设备信息存储至所述发电机组控制器集合USBList中。

本实施例中，所述步骤4中上位机调用CM_Get_Parent函数，根据所述设备信息中的DeviceInfoData.DevInst参数读取对应的发电机组控制器的父类信息；也就是说，从每台发电机组控制器的设备信息中找出指向发电机组控制器父类信息的句柄，并根据该句柄找到发电机组控制器的父类信息。其中，发电机组控制器的设备信息为DeviceInfoData参数，DeviceInfoData参数中的DeviceInfoData.DevInst参数为用于获取发电机组控制器的父类信息的条件。

本实施例中，所述步骤4中上位机通过CM_Get_DevNode_Registry_PropertyA函数，获取发电机组控制器的父类信息中的端口号；具体的，r3 = CM_Get_DevNode_Registry_PropertyA(pnpdev, &HE, IntPtr.Zero, buffer, bufsize, 0)。

本实施例中，上位机通过构建发电机组控制器集合USBList，用于存储发电机组控制器的设备信息和端口号。具体的，新建一个结构体USBConInfo，来保存发电机组控制器的设备信息和端口号；新建发电机组控制器集合的指令为：Public USBList As List(OfUSBConInfo) = New List(Of USBConInfo)。

由于每台发电机组控制器设备的PID和VID都是相同的，所以上位机无法区分当前通讯的是哪台发电机组控制器，且发电机组控制器的设备信息中不包含可以区分USB口的信息，本发明中上位机首先筛选出所有与上位机连接的发电机组控制器，通过轮询获得每台发电机组控制器的标识代号；接着上位机读取标识代号对应的发电机组控制器的设备信息；然后根据发电机组控制器的设备信息获取对应的发电机组控制器的父类信息，从父类信息中找出对应的发电机组控制器的端口号；将所述端口号与对应的发电机组控制器绑定起来，将发电机组控制器设备与USB口一一关联起来。

实施例5

在上述实施例的基础上，本实施例提供了一种发电机组控制器通讯系统， 所述发电机组控制器通讯系统包括上位机和与所述上位机通讯连接的至少一台发电机组控制器，所述上位机包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现上述实施例中的通讯连接方法的步骤。

实施例6

在上述实施例的基础上，本实施例提供了一种发电机组控制器通讯系统，主要用于实现上位机与多台发电机组控制器之间的通讯，所述发电机组控制器通讯系统包括上位机和与所述上位机通讯连接的至少一台发电机组控制器，所述上位机包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现上述实施例中的通讯方法的步骤。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种通讯连接方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，上位机通过HID设备的唯一标识码GUID，获得连接到上位机上的所有HID设备；

步骤2，上位机根据发电机组控制器的供应商ID和产品识别码，筛选出所有与上位机连接的发电机组控制器；利用标识代号，上位机对筛选出的发电机组控制器进行标记；其中，所述标识代号为所述上位机生成的唯一编码；

步骤3，上位机读取对应标识代号的发电机组控制器的设备信息；

步骤4，上位机根据所述设备信息找出对应的发电机组控制器的父类信息，并从所述父类信息中找出对应的发电机组控制器的端口号；

步骤5，上位机将所述端口号与对应的发电机组控制器进行绑定，以建立发电机组控制器与上位机之间的通讯通道；

上位机通过将父类信息中的端口号与对应的发电机组控制器的设备信息存储在发电机组控制器集合USBList中的同一个结构体中，将HID接口父类的端口号与相应发电机组控制器绑定起来，使得上位机明晰USB接口与发电机组控制器的一一对应关系；

建立多台发电机组控制器与同一个上位机之间的不同通讯通道，利用父类信息中端口号与HID接口父类的端口号的一致性，实现上位机与不同发电机组控制器之间一对多的通讯连接。

2.根据权利要求1所述的通讯连接方法，其特征在于：

当实时监测到连接至所述上位机的发电机组控制器数目发生变化时，或者当监测到某个发电机组控制器与上位机之间的通讯中断时，则重新执行步骤1至步骤5。

3.根据权利要求1所述的通讯连接方法，其特征在于：

构建发电机组控制器集合USBList，用于存储发电机组控制器的设备信息和端口号。

4.根据权利要求1所述的通讯连接方法，其特征在于：所述步骤3中，调用SetupDiEnumDeviceInfo函数读取发电机组控制器的设备信息。

5.根据权利要求1所述的通讯连接方法，其特征在于：所述步骤4中，调用CM_Get_Parent函数，根据所述设备信息中的DeviceInfoData.DevInst参数获取发电机组控制器的父类信息。

6.根据权利要求1所述的通讯连接方法，其特征在于：所述步骤4中，

通过CM_Get_DevNode_Registry_PropertyA函数，获取发电机组控制器的父类信息中的端口号。

7.一种通讯方法，其特征在于，上位机通过权利要求1-6任一项所述的通讯连接方法与发电机组控制器通讯连接后，上位机生成每台发电机组控制器的命令列表，并将所述命令列表通过所述通讯通道传输至相应的发电机组控制器；

当上位机向发电机组控制器写入数据时，执行：根据发电机组控制器的端口号，识别待通讯的发电机组控制器与上位机之间的通讯通道；选取所述命令列表中的命令信息，并采用WriteReport函数将所述命令信息通过识别出的通讯通道发送到指定的发电机组控制器。

8.根据权利要求7所述的通讯方法，其特征在于，当上位机读取发电机组控制器的数据时，执行以下操作：

上位机采用ReadReport函数，通过发电机组控制器与上位机之间的通讯通道接收所述发电机组控制器返回的数据。

9.一种发电机组控制器通讯系统，包括上位机和与所述上位机通讯连接的至少一台发电机组控制器，其特征在于：所述上位机包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求1-6任一项所述的通讯连接方法的步骤。

10.一种发电机组控制器通讯系统，包括上位机和与所述上位机通讯连接的至少一台发电机组控制器，其特征在于：所述上位机包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求7或8所述的通讯方法的步骤。

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