CN111158865A - 多路复用虚拟串口的实现方法 - Google Patents

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李琦
王晔
刘毅枫
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Abstract

本发明提供了一种多路复用虚拟串口的实现方法，以实现多应用程序共用一个串口。一种多路复用虚拟串口的实现方法，包括以下步骤：建立虚拟机应用程序；安装虚拟串口驱动；串口配置管理服务；在虚拟机内启动虚拟串口数据服务实现虚拟串口数据转发流程。

Description

多路复用虚拟串口的实现方法
技术领域
本发明涉及一种多路复用虚拟串口的实现方法，属于虚拟化技术领域。
背景技术
时至今日，云计算作为业务战略发展的长期选择已成为行业共识，已经发展成为企业IT架构的基础设施。公有云的发展态势逐渐明朗，越来越多的企业公司业务开始上云，而有些传统业务需要串口的支持，以获取或采集业务相关的数据信息。
物理串口设备同一时间只能供一个应用程序使用，这很大程度上限制的串口资源的使用，而且物理设备串口的可扩展性又十分的有限。
发明内容
本发明目的是提供了一种多路复用虚拟串口的实现方法，以实现多应用程序共用一个串口。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
一种多路复用虚拟串口的实现方法，其特征在于包括以下步骤：建立虚拟机应用程序；安装虚拟串口驱动；串口配置管理服务；在虚拟机内启动虚拟串口数据服务实现虚拟串口数据转发流程。
所述多路复用虚拟串口的实现方法优选方案，安装虚拟串口驱动具体过程为：利用底层设备驱动技术，创建一个供应用程序访问的编程接口，其行为特性与传统的串口一样，但计算机中并无对应的串口硬件，这样的串口称之为虚拟串口，虚拟串口通常通过其他通讯方式，与某一个串口硬件关联，使应用程序对虚拟串口的访问映射为对串口硬件的访问。
所述多路复用虚拟串口的实现方法优选方案，在虚拟机内启动虚拟串口数据服务实现虚拟串口数据转发流程具体过程为：在虚拟机内启动虚拟串口客户端后，自动与以太网上的串口联网的串口服务端连接，建立通信通道，当应用程序对虚拟串口的写操作时，虚拟串口管理平台通过连接，将数据发到串口服务端，从串口服务端的串口发送出去，当串口服务端接收到串口数据时，通过连接发送给虚拟串口，由虚拟串口转发给应用程序。
所述多路复用虚拟串口的实现方法优选方案，其还包括如下过程：一个虚拟串口同时被多个应用程序使用，虚拟串口将各应用程序发送的数据复制，分别通过在TCP/IP网络下的Client/Server服务发送给对应的串口联网设备，并物理串口将数据发送出去。
所述多路复用虚拟串口的实现方法优选方案，虚拟机应用程序中采用串口工具pcCom进行测试验证。
本发明的优点在于：通过建立虚拟机对串口进行配置服务和管理服务，以实现多应用程序共用一个串口。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1为本发明实施例的原理示意图。
图2为虚拟串口数据转发流程。
图3为多路复用虚拟串口转发流程。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种多路复用虚拟串口的实现方法，包括如下步骤：虚拟机应用程序；虚拟串口驱动；串口配置管理服务；串口数据通信服务即虚拟串口数据转发流程；多路复用虚拟串口转发流程。
本实施例中，虚拟机应用程序中采用串口工具pcCom进行测试验证COM是否有问题。
本实施例中，虚拟串口驱动具体过程如下：利用底层设备驱动技术即Window驱动层，创建一个供应用程序访问的编程接口，其行为特性与传统的串口一样，但计算机中并无对应的串口硬件，这样的串口称之为虚拟串口，虚拟串口通常通过其他通讯方式与某一个串口硬件即物理串口关联，使应用程序对虚拟串口的访问映射为对串口硬件的访问。
本实施例中，串口配置管理服务包括串口客户端和串口服务端，具体如下：
串口配置管理服务通过权限配置文件指定有权限修改串口波特率等属性的应用程序或客户端，当虚拟机内启动虚拟串口配置管理服务（串口客户端）后，自动与以太网上的串口联网设备（串口服务端）连接，建立虚拟串口通信通道（通过串口客户端与服务端建立虚拟串口通信）；
连接建立后，服务端向新连接客户端广播权限配置及串口波特率等属性信息，客户端收到广播后判断自己是否有权限，若有权限则根据应用程序配置的串口波特率等属性向服务端发送修改属性指令，若没有权限则记录服务端广播的串口属性，后续即以此来进行串口通信；
若服务端收到客户端发送的串口属性修改指令，首先判断该客户端是否有权限修改，若有权限则修改串口属性，然后广播新的串口属性至所有连接的客户端，若没有权限则忽略该指令。
本实施例中，串口数据通信服务也包括客户端和服务端，具体如下：
在虚拟机内启动虚拟串口数据服务（客户端）后，自动与以太网上的串口联网设备（服务端）连接，建立通信通道（通过串口客户端与服务端建立通信）；
数据以串口配置管理服务配置的串口属性进行通信，当应用程序对虚拟串口的写操作时，客户端通过虚拟驱动捕获应用程序发出的数据，然后通过TCP连接，将数据发到服务端；
服务端收到数据后，将数据从物理串口设备发送出去；
当物理串口设备接收到数据时，服务端将从物理串口设备上读取数据，然后通过TCP/IP连接发送给客户端，然后由客户端将数据转发至虚拟串口，由虚拟串口转发给应用程序。
本实施例中，多路复用指一个虚拟串口可以与多个应用程序关联，即一个虚拟串口可以同时被多个应用程序使用，路复用路复用虚拟串口转发流程具体过程如下：虚拟串口将各应用程序发送的数据复制，分别通过在TCP/IP网络下的Client/Server服务发送给对应的串口联网设备，并物理串口将数据发送出去。因多个应用程序关联一个虚拟串口时会导致网络数据流量的增加，对端串口收到数据后通过在TCP/IP网络下的Client/Server服务发送给已连接的所有客户端及客户端对应的应用程序。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种多路复用虚拟串口的实现方法，其特征在于包括以下步骤：建立虚拟机应用程序；安装虚拟串口驱动；串口配置管理服务；在虚拟机内启动虚拟串口数据服务实现虚拟串口数据转发流程。
2.根据权利要求1所述多路复用虚拟串口的实现方法，其特征在于：安装虚拟串口驱动具体过程为：利用底层设备驱动技术，创建一个供应用程序访问的编程接口，其行为特性与传统的串口一样，但计算机中并无对应的串口硬件，这样的串口称之为虚拟串口，虚拟串口通常通过其他通讯方式，与某一个串口硬件关联，使应用程序对虚拟串口的访问映射为对串口硬件的访问。
3.根据权利要求1所述多路复用虚拟串口的实现方法，其特征在于：在虚拟机内启动虚拟串口数据服务实现虚拟串口数据转发流程具体过程为：在虚拟机内启动虚拟串口客户端后，自动与以太网上的串口联网的串口服务端连接，建立通信通道，当应用程序对虚拟串口的写操作时，虚拟串口管理平台通过连接，将数据发到串口服务端，从串口服务端的串口发送出去，当串口服务端接收到串口数据时，通过连接发送给虚拟串口，由虚拟串口转发给应用程序。
4.根据权利要求3所述多路复用虚拟串口的实现方法，其特征在于：其还包括如下过程：一个虚拟串口同时被多个应用程序使用，虚拟串口将各应用程序发送的数据复制，分别通过在TCP/IP网络下的Client/Server服务发送给对应的串口联网设备，并物理串口将数据发送出去。
5.根据权利要求1至4任一项所述多路复用虚拟串口的实现方法，其特征在于：虚拟机应用程序中采用串口工具pcCom进行测试验证。
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