CN111431886B - 以太网通信系统、以太网通信的实现方法、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种以太网通信系统、以太网通信的实现方法、设备及介质。该系统包括：自定义以太网总线、以太网协议设备及以太网通信设备；自定义以太网总线用于连接以太网协议设备和以太网通信设备，以使以太网协议设备和以太网通信设备进行数据交互；以太网协议设备用于作为从设备采用自定义以太网协议对自定义以太网报文进行收发处理；以太网通信设备用于作为主设备基于全局优先级的任务调度，采用自定义以太网协议对自定义以太网报文进行收发处理。本发明实施例的技术方案能够以降低自定义以太网协议在业务应用层的复杂度，并提高以太网通信系统的通信效率和通信性能。

Description

以太网通信系统、以太网通信的实现方法、设备及介质

技术领域

本发明实施例涉及工业控制领域，尤其涉及一种以太网通信系统、以太网通信的实现方法、设备及介质。

背景技术

以太网(Ethernet)是一种基带局域网规范，是现有局域网采用的最通用的通信协议标准。以太网定义了在局域网中采用的电缆类型和信号处理方法，通过以太网可以很容易地接入互联网。

目前，现有的以太网设备之间采用自定义的以太网协议进行通信时，自定义的以太网协议只能被优先级比较低的任务进行调度，例如被算法模块等调度，导致自定义以太网协议在业务应用层方面较为复杂，进而降低了以太网通信系统的通信性能和通信效率。

发明内容

本发明实施例提供一种以太网通信系统、以太网通信的实现方法、设备及介质，以降低自定义以太网协议在业务应用层的复杂度，并提高以太网通信系统的通信效率和通信性能。

第一方面，本发明实施例提供了一种以太网通信系统，包括自定义以太网总线、至少一个以太网协议设备及以太网通信设备；其中：

所述自定义以太网总线用于连接所述以太网协议设备和所述以太网通信设备，以使所述以太网协议设备和所述以太网通信设备进行数据交互；

所述以太网协议设备用于作为从设备采用自定义以太网协议对自定义以太网报文进行收发处理；

所述以太网通信设备用于作为主设备基于全局优先级的任务调度，采用所述自定义以太网协议对所述自定义以太网报文进行收发处理。

第二方面，本发明实施例还提供了一种以太网通信的实现方法，包括：

制定自定义以太网协议；

根据所述自定义以太网协议建立至少一个以太网协议设备和以太网通信设备之间的通信连接；

其中，所述以太网协议设备和所述以太网通信设备通过所述自定义以太网总线连接；所述以太网通信设备作为主设备基于全局优先级的任务调度，采用所述自定义以太网协议对所述自定义以太网报文进行收发处理。

第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本发明任意实施例所提供的以太网通信的实现方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明任意实施例所提供的以太网通信的实现方法。

本发明实施例通过自定义以太网总线连接以太网协议设备和以太网通信设备，以使以太网协议设备与以太网通信设备之间采用自定义以太网协议对自定义以太网报文进行收发，其中，以太网通信设备基于全局优先级的任务调度对自定义以太网报文进行收发，从而提高自定义以太网协议在以太网通信系统中的通用性，使其更适用于业务应用层的通信需求，解决现有以太网通信设备存在的通信性能差、通信效率低等问题，从而降低自定义以太网协议在业务应用层的复杂度，并提高以太网通信系统的通信效率和通信性能。

附图说明

图1a是本发明实施例一提供的一种以太网通信系统的结构示意图；

图1b是本发明实施例一提供的一种以太网通信系统的结构示意图；

图1c是本发明实施例一提供的一种以太网通信设备的配置信息的效果示意图；

图1d是本发明实施例一提供的一种以太网协议设备的配置信息的效果示意图；

图1e是本发明实施例一提供的一种自定义以太网报文格式的示意图；

图1f是本发明实施例一提供的一种自定义以太网报文格式的示意图；

图1g是本发明实施例一提供的一种对自定义以太网报文和以太网协议设备建立关联关系的示意图；

图1h是本发明实施例一提供的一种以太网通信设备的工作流程示意图；

图1i是本发明实施例一提供的一种以太网通信系统的结构示意图；

图2是本发明实施例二提供的一种以太网通信的实现方法的流程图；

图3为本发明实施例三提供的一种计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。

另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

实施例一

图1a是本发明实施例一提供的一种以太网通信系统的结构示意图，如图1a所示，该以太网通信系统包括自定义以太网总线110、至少一个以太网协议设备120及以太网通信设备130；其中：自定义以太网总线110用于连接以太网协议设备120和以太网通信设备130，以使以太网协议设备120和以太网通信设备130进行数据交互；以太网协议设备120用于作为从设备采用自定义以太网协议对自定义以太网报文进行收发处理；以太网通信设备130用于作为主设备基于全局优先级的任务调度，采用自定义以太网协议对自定义以太网报文进行收发处理。

其中，自定义以太网总线110的总线周期可以根据网络的实际需求配置，以太网协议设备120可以是网络中用于提供数据源的设备，其数量可以是多个，其设备类型可以根据网络的应用场景确定。以太网协议设备120也可以理解为虚拟串口设备。示例性的，电机设备、温度采集设备或湿度采集设备等均可以作为以太网协议设备120，相应的，数据源可以包括但不限于电压、电流、温度信息或湿度信息等，本发明实施例并不对以太网协议设备120的具体设备类型及设备数量进行限定。以太网通信设备130可以是以太网中的控制器，可以收集数据源进行处理，并根据处理结果对以太网协议设备120进行控制等。示例性的，工业服务器等多种类型的控制器设备均可以作为以太网通信设备130，本发明实施例同样不对以太网通信设备130的具体设备类型进行限定。全局优先级的任务调度，指的是对以太网通信设备130中所有优先级(包括最高优先级)的任务调度。也即，全局优先级的任务调度不仅可以实现以太网通信设备130内部模块的低优先级的任务调度，还可以实现对业务应用层的高优先级的任务调度。

在本发明实施例中，以太网通信系统可以由自定义以太网总线110、以太网协议设备120及以太网通信设备130组成。其中，以太网协议设备120的数量可以是多个，各以太网协议设备120和以太网通信设备130通过自定义以太网总线110保持通信连接，并进行数据交互。具体的，以太网协议设备120采用自定义以太网协议将自定义以太网报文发送至以太网通信设备130，或，采用自定义以太网协议接收以太网通信设备130发送的自定义以太网报文。以太网通信设备130采用自定义以太网协议接收以太网协议设备120发送的自定义以太网报文，并将自定义以太网报文进行处理或转发等，或，采用自定义以太网协议将自定义以太网报文发送至以太网协议设备120。

需要说明的是，由于以太网通信设备130作为主设备，以太网协议设备120作为从设备。因此，无论是读操作还是写操作，均由主设备也即以太网通信设备130发出请求报文。其中，请求报文包括但不限于主读请求报文-以及主写请求报文等类型。以太网协议设备120接收到以太网通信设备130发送的请求报文后，可以向以太网通信设备130反馈应答报文，其中，应答报文的类型包括但不限于从读应答报文以及从写应答报文等类型。具体的，请求报文可以包括数据获取请求或控制请求等，例如请求以太网协议设备120反馈采集的温度信息，或控制以太网协议设备实施降温操作等。应答报文可以包括应答数据，例如应答报文中可以包括当前以太网协议设备120采集的温度数据，或根据请求报文执行目标操作的结果(如降温操作执行成功)等。另外，由于以太网通信设备130基于全局优先级的任务调度对自定义以太网报文进行收发处理，因此以太网通信设备130可以提高自定义以太网协议在以太网通信系统中的通用性，使其更适用于业务应用层的通信需求，进而提高通信性能和通信效率。

需要说明的是，以太网通信设备130与以太网协议设备120之间的通信方式有两种。其中一种方式可以是由以太网通信设备130根据实际需求(如按时间周期或根据用户指令等)向以太网协议设备120发送请求报文。以太网协议设备120接收到请求报文后，向以太网通信设备130反馈应答报文。另外一种方式可以是在以太网通信设备130与以太网协议设备120建立连接后，由以太网协议设备120根据预先约定的规则向以太网通信设备130发送自定义以太网报文。其中，预先约定的规则例如可以是按照设定时间周期向以太网通信设备130发送自定义以太网报文等，本发明实施例对此并不进行限制。

在本发明的一个可选实施例中，以太网通信设备130可以包括以太网协议模块131；以太网协议模块131用于制定自定义以太网协议，并根据自定义以太网协议建立以太网协议设备120和以太网通信设备130之间的通信连接。

其中，以太网协议模块131可以是集成在以太网通信设备130内部数据采集架构下的软件模块。自定义以太网协议的协议内容可以根据以太网通信系统的应用需求进行配置，当以太网协议设备120的数量为多个时，多个以太网协议设备120遵循一种统一的自定义以太网协议与以太网通信设备130之间进行通信。

需要说明的是，现有的自定义以太网私有协议大多采用功能块的形式，应用于具体的算法调度相关应用中，也即，现有的自定义以太网私有协议通常仅可以应用于优先级比较低的任务中调度应用。这种应用方式的弊端在于设备之间的通信数据量少，一般为1000多个字节左右，而且通信效率比较低。

在本发明实施例中，以太网协议设备120与以太网通信设备130之间的自定义以太网报文交互均是通过以太网协议模块131完成的。也即，以太网通信设备130通过以太网协议模块131将自定义以太网报文发送至以太网协议设备120，并通过以太网协议模块131接收以太网协议设备120发送的自定义以太网报文。

本发明实施例中的以太网协议模块131可以在以太网通信设备130内部数据采集架构下运行，而非设置在某一具体的内部模块(如算法模块)中，能够被内部数据采集架构下的所有内部模块所调用，因此其优先级更高，能够实现基于全局优先级的任务调度，通信性能更强大，通信效率更高。同时，由于以太网协议模块131以太网通信设备130内部数据采集架构下运行，因此其通信数据量不会受到内部模块的限制。也即，以太网协议模块131的通信数据量可以根据以太网通信设备130的实际内存设定，其数量级可以达到GB以上，能够进一步提高通信效率。

在本发明的一个可选实施例中，以太网协议模块131具体用于：通过自定义以太网协议采集并解析UI(User Interface，用户界面)配置信息，并根据UI配置信息配置总线周期；在自定义以太网总线110中配置以太网协议设备120的配置信息；根据用户指令创建自定义以太网报文的格式；对所述自定义以太网报文和以太网协议设备120建立关联关系。

其中，UI配置信息可以是开发层用户界面的配置信息，属于用户组态的信息。也即，UI配置信息可以包括用户需求类的信息。总线周期通常指的是CPU完成一次访问MEM(内存显示程序)或I/O(Input/Output，输入输出)端口操作所需要的时间。一个总线周期由几个时钟周期组成。在本发明实施例中，总线周期可以用于确定以太网通信设备130与以太网协议设备120之间的通信周期，也即，总线周期可以是以太网通信设备130对以太网协议设备120采集信息的周期。可选的，可以根据以太网通信设备130的性能来配置总线周期，例如，将总线周期设置为200微秒，以太网通信设备130每隔200微秒与以太网协议设备120进行通信，本发明实施例并不对总线周期的具体数值进行限定。

具体的，以太网协议模块131可以创建以太网协议设备120的配置信息，并将以太网协议设备120的配置信息挂载到自定义以太网总线110上。其中，以太网协议设备120的配置信息可以包括但不限于以太网协议设备120的读写超时时间，以及通信所需要的基本参数：IP、端口号、TCP/UDP传输方式、Server/Client(服务器/客户端)角色等。然后以太网协议模块131可以根据用户指令创建自定义以太网报文的格式，其中，自定义以太网报文的格式包括但不限于请求报文和应答报文，同时还可以根据用户指令设定请求-应答报文对的个数，也还可以控制请求或者应答报文使能。自定义以太网报文的格式创建完成后，可以对自定义以太网报文和以太网协议设备120建立关联关系。例如，当存在多个以太网协议设备120时，可以将各与以太网协议设备120匹配的自定义以太网报文挂载至各以太网协议设备120上。

需要说明的是，现有的自定义以太网私有协议通信模块需要应用层的开发人员熟练掌握以太网TCP、UDP通信流程，因此会加大应用人才成本。同时，现有的自定义以太网私有协议通信模块的以太网报文的报文类型比较单一，大多仅支持一个报文。在本发明实施例中，通信双方均可根据自身需求自由组织以太网报文的格式，从而满足以太网通信的多报文及请求-应答可控的通信需求。

在本发明的一个可选实施例中，用户指令基于IO变量生成；以太网协议模块131具体用于：根据用户指令，通过IO变量创建自定义以太网报文的格式；建立自定义以太网报文和IO变量之间的映射关系，以对自定义以太网报文和以太网协议设备120建立关联关系。

可选的，用户可以通过IO变量创建自定义以太网报文的格式，并建立自定义以太网报文和IO变量之间的映射关系，以对自定义以太网报文和以太网协议设备120建立关联关系。

在本发明的一个可选实施例中，以太网协议模块131具体用于：在以太网协议设备与以太网通信设备的通信过程中，根据UI配置信息串行遍历所有的以太网协议设备，以对自定义以太网报文进行报文处理。

其中，报文处理的具体内容可以是：处理所有以太网协议设备120发送的请求-应答报文，并过滤掉处于关闭状态的请求或者应答报文，以实现对无效数据的清除处理。

综上所述，以太网协议模块131能够完成以太网协议设备120和以太网通信设备130之间通信的初始化，包括建立所有以太网协议设备120和以太网通信设备130之间的连接及创建以太网报文和IO变量的映射关系等。同时，以太网协议模块131还能够对以太网协议设备120和以太网通信设备130之间的通信数据进行处理。

在本发明的一个可选实施例中，以太网通信设备130还可以包括报文数据处理模块132；报文数据处理模块132用于采集以太网协议模块131发送的自定义以太网报文，对采集的自定义以太网报文进行数据处理，并将处理得到的数据转发至以太网通信设备130的内部模块133；和/或，接收内部模块133生成的数据，根据接收的数据生成自定义以太网报文，并将自定义以太网报文发送至以太网协议模块131，以使以太网协议模块131转发至以太网协议设备120。

在本发明的一个可选实施例中，内部模块133包括报文数据使用模块132；报文数据处理模块132具体用于：将采集到的自定义以太网报文转发至报文数据使用模块134；报文数据使用模块134用于将自身生成的数据发送至报文数据处理模块132，以使报文数据处理模块132根据接收的数据生成自定义以太网报文，并将自定义以太网报文转发至以太网协议模块131。

其中，内部模块133可以是以太网通信设备中用于对自定义以太网报文携带的数据进行处理的模块，内部模块133可以包括多种类型的子模块，例如，对自定义以太网报文携带的数据进行预处理的模块，或对自定义以太网报文携带的数据进行计算的模块等，本发明实施例对此并不进行限制。报文数据处理模块132可以实现自定义以太网报文的采集和转发功能。报文数据使用模块134可以是以太网协议设备的内部模块133的一个子模块，用于对自定义以太网报文携带的数据进行处理，如算法模块等，本发明实施例并不对报文数据使用模块134的具体类型进行限定。

相应的，在以太网通信设备130内部，报文数据处理模块132采集以太网协议模块131发送的自定义以太网报文，并对采集到的自定义以太网报文进行数据处理，以将处理得到的数据转发至内部模块133。具体的，报文数据处理模块132可以将对自定义以太网报文进行数据处理得到的数据转发至内部的报文数据使用模块134，以使报文数据使用模块134对报文携带的数据进一步处理。示例性的，报文携带的数据可以包括但不限于电流值、电压值、温度值或湿度值等。

图1b是本发明实施例一提供的一种以太网通信系统的结构示意图，在一个具体的例子中，如图1b所示，可以在一个以太网通信系统中创建一个自定义的以太网通信设备130，并对以太网通信设备130挂载3个以太网协议设备120。图1c是本发明实施例一提供的一种以太网通信设备的配置信息的效果示意图，图1d是本发明实施例一提供的一种以太网协议设备的配置信息的效果示意图，如图1c、图1d所示，可以对以太网通信设备的设备名称(name)、设备类型(type)、周期(调用周期)、虚拟的可编程逻辑控制器(Virtual programLogic Controller，VPLC)、接口、IP地址、掩码和网关等信息进行配置，对以太网协议设备的设备名称(name)、设备类型(type)、IP地址、网络端口、传输方式、角色、通信模式、超时时间、单字节字节序、读报文、写报文及IO总线(IO Bus)等进行配置。通过上述配置信息根据自定义以太网协议确定的自定义以太网报文的格式来封装请求报文或应答报文，例如通过IP地址的字段信息确定请求报文或应答报文中的源IP地址和目的IP地址，从而实现以太网通信设备和以太网协议设备之间的通信。需要说明的是，以太网通信设备和以太网协议设备的配置信息还可以根据实际需求增设其他的字段和字段值，本发明实施例对此并不进行限制。

相应的，用户根据自己需求组织以太网报文的格式时，可以通过IO变量自由创建组织请求报文和应答报文格式。图1e是本发明实施例一提供的一种自定义以太网报文格式的示意图，图1f是本发明实施例一提供的一种自定义以太网报文格式的示意图，如图1e所示，以“请求报文1”为例，图1e中的各个点项ID即为一个IO变量各个属性信息，一个IO变量通常可以配置5个及以上的点项ID，如工程值、上下限、最大值或最小值等。用户在创建组织该自定义以太网报文的配置信息时，只需要关注数据类型(如INT，UNIT等)的配置，配置过程简便。另外，用户还可以根据以太网的应用场景任意组合“请求-应答报文”，操作更加灵活。如图1f所示，创建自定义以太网报文格式时，还可以控制请求-应答报文使能。使能功能的添加能够实现快速修改自定义以太网报文的功能，比如只设置“请求报文”，或不设置“应答报文”等。图1g是本发明实施例一提供的一种对自定义以太网报文和以太网协议设备建立关联关系的示意图，如图1g所示，自定义以太网报文的格式创建完成后，可以把自定义以太网报文挂载到对应的以太网协议设备上，以对自定义以太网报文和以太网协议设备建立关联关系。

图1h是本发明实施例一提供的一种以太网通信设备的工作流程示意图，如图1h所示，在通信过程中，以太网通信设备的以太网协议模块可以解析UI配置信息，包括以太网通信设备和以太网协议设备的配置信息，然后根据获取的配置信息建立以太网通信设备和以太网协议设备的通信，具体是：通过调度打开设备的驱动接口打开以太网协议设备，连接三个以太网协议设备，其中，三个以太网协议设备采用统一的自定义以太网协议与以太网通信设备进行通信。连接成功后，为三个以太网协议设备创建IO变量和自定义以太网报文的映射关系表。在通信过程中，以太网协议模块通过读设备、写设备等驱动接口，利用UI配置信息串行遍历读写三个协议设备。然后，以太网通信设备内部的报文数据处理模块对自定义以太网报文进行采集、处理和转发。当一个或多个总线周期结束后，以太网协议模块可以通过关闭设备的驱动接口关闭以太网协议设备。

图1i是本发明实施例一提供的一种以太网通信系统的结构示意图，如图1i所示，将工业服务器作为以太网通信设备，将串口服务器作为其中一种以太网协议设备。也即，以太网协议设备可以虚拟串口服务器。从主从设备的角度出发，将工业服务器作为主设备，以太网协议设备作为从设备。无论是读操作还是写操作，均由主设备也即工业服务器发出请求报文，也即主读请求-从读应答报文，以及主写请求-从写应答报文。其中，主读请求报文为工业服务器发出读请求报文，主写请求报文为工业服务器发出写请求报文，从读应答报文为以太网协议设备反馈的读应答报文，从写应答报文为以太网协议设备反馈的写应答报文。以太网协议设备可以配置有：报文1-message1(请求1-request1，应答1-response1)，报文2-message2(请求2-request2，应答2-response2)，报文3-message3(请求3-request3，应答3-response3)等一系列请求-应答报文对，上述自定义以太网报文采用自定义以太网协议发送到工业服务器，经由工业服务器的网口转发到串口服务器，最后经由串口服务器将自定义以太网报文继续传递给多个串口设备。由此可见，上述方案可以利用以太网通信系统完成串口通信方式。由于工业服务器只通过自定义以太网协议即可以实现串口通信，能够降低工业服务器的串口硬件成本，从而降低工业服务器与多串口设备之间的连接复杂度和硬件成本，并且提高了通信业务效率。

本发明实施例通过自定义以太网总线连接以太网协议设备和以太网通信设备，以使以太网协议设备与以太网通信设备之间采用自定义以太网协议对自定义以太网报文进行收发，其中，以太网通信设备基于全局优先级的任务调度对自定义以太网报文进行收发，从而提高自定义以太网协议在以太网通信系统中的通用性，使其更适用于业务应用层的通信需求，解决现有以太网通信设备存在的通信性能差、通信效率低等问题，从而降低自定义以太网协议在业务应用层的复杂度，并提高以太网通信系统的通信效率和通信性能。

实施例二

图2是本发明实施例二提供的一种以太网通信的实现方法的流程图，本实施例可适用于通过以太网通信设备实现以太网通信的情况，该方法可以由以太网通信设备来执行。相应的，如图2所示，该方法包括如下操作：

S110、制定自定义以太网协议。

S120、根据所述自定义以太网协议建立至少一个以太网协议设备和以太网通信设备之间的通信连接。

其中，所述以太网协议设备和所述以太网通信设备通过所述自定义以太网总线连接；所述以太网通信设备作为主设备基于全局优先级的任务调度，采用所述自定义以太网协议对所述自定义以太网报文进行收发处理。

在本发明的一个可选实施例中，制定自定义以太网协议，可以包括：采集并解析UI配置信息，并根据所述UI配置信息配置总线周期；所述总线周期用于确定所述以太网通信设备与所述以太网协议设备之间的通信周期；在所述自定义以太网总线中配置所述以太网协议设备的配置信息；根据用户指令创建所述自定义以太网报文的格式；对所述自定义以太网报文和所述以太网协议设备建立关联关系。

在本发明的一个可选实施例中，所述用户指令基于输入输出IO变量生成；根据用户指令创建所述自定义以太网报文的格式，可以包括：根据所述用户指令，通过所述IO变量创建所述自定义以太网报文的格式；对所述自定义以太网报文和所述以太网协议设备建立关联关系，可以包括：建立所述自定义以太网报文和所述IO变量之间的映射关系，以对所述自定义以太网报文和所述以太网协议设备建立关联关系。

在本发明的一个可选实施例中，根据所述自定义以太网协议建立以太网协议设备和以太网通信设备之间的通信连接，可以包括：在所述以太网协议设备与所述以太网通信设备的通信过程中，根据所述UI配置信息串行遍历所述以太网协议设备，以对所述自定义以太网报文进行报文处理。

在本发明的一个可选实施例中，以太网通信的实现方法还可以包括：采集所述以太网协议模块发送的所述自定义以太网报文进行数据处理，并将处理得到的数据转发至内部模块；和/或，接收所述内部模块生成的数据，根据接收的数据生成所述自定义以太网报文，并将所述自定义以太网报文发送至所述以太网协议模块，以使所述以太网协议模块转发至所述以太网协议设备。

在本发明的一个可选实施例中，所述内部模块包括报文数据使用模块；采集所述以太网协议模块发送的所述自定义以太网报文进行数据处理，并将处理得到的数据转发至内部模块，可以包括：将采集到的所述自定义以太网报文转发至所述报文数据使用模块；所述报文数据使用模块用于将自身生成的数据发送至所述报文数据处理模块，以使所述报文数据处理模块根据接收的数据生成所述自定义以太网报文，并将所述自定义以太网报文转发至所述以太网协议模块。

本发明实施例通过自定义以太网总线连接以太网协议设备和以太网通信设备，以使以太网协议设备与以太网通信设备之间采用自定义以太网协议对自定义以太网报文进行收发，其中，以太网通信设备基于全局优先级的任务调度对自定义以太网报文进行收发，从而提高自定义以太网协议在以太网通信系统中的通用性，使其更适用于业务应用层的通信需求，解决现有以太网通信设备存在的通信性能差、通信效率低等问题，从而降低自定义以太网协议在业务应用层的复杂度，并提高以太网通信系统的通信效率和通信性能。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种计算机设备的结构示意图。图3示出了适于用来实现本发明实施方式的计算机设备312的框图。图3显示的计算机设备312仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图3所示，计算机设备312以通用计算设备的形式表现。计算机设备312的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器316，存储装置328，连接不同系统组件(包括存储装置328和处理器316)的总线318。

总线318表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(Industry StandardArchitecture，ISA)总线，微通道体系结构(Micro Channel Architecture，MCA)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(Video Electronics Standards Association，VESA)局域总线以及外围组件互连(Peripheral Component Interconnect，PCI)总线。

计算机设备312典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机设备312访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

存储装置328可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)330和/或高速缓存存储器332。计算机设备312可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统334可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图3未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图3中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如只读光盘(Compact Disc-Read Only Memory，CD-ROM)、数字视盘(Digital Video Disc-Read Only Memory，DVD-ROM)或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线318相连。存储装置328可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。

具有一组(至少一个)程序模块326的程序336，可以存储在例如存储装置328中，这样的程序模块326包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块326通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。

计算机设备312也可以与一个或多个外部设备314(例如键盘、指向设备、摄像头、显示器324等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机设备312交互的设备通信，和/或与使得该计算机设备312能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(Input/Output，I/O)接口322进行。并且，计算机设备312还可以通过网络适配器320与一个或者多个网络(例如局域网(Local Area Network，LAN)，广域网Wide Area Network，WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器320通过总线318与计算机设备312的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合计算机设备312使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、磁盘阵列(Redundant Arraysof Independent Disks，RAID)系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

处理器316通过运行存储在存储装置328中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明上述实施例所提供的以太网通信的实现方法。

也即，所述处理单元执行所述程序时实现：制定自定义以太网协议；根据所述自定义以太网协议建立以太网协议设备和以太网通信设备之间的通信连接；其中，所述以太网协议设备和所述以太网通信设备通过所述自定义以太网总线连接；所述以太网通信设备作为主设备基于全局优先级的任务调度，采用所述自定义以太网协议对所述自定义以太网报文进行收发处理。

实施例四

本发明实施例四还提供一种存储计算机程序的计算机存储介质，所述计算机程序在由计算机处理器执行时用于执行本发明上述实施例任一所述的以太网通信的实现方法：制定自定义以太网协议；根据所述自定义以太网协议建立以太网协议设备和以太网通信设备之间的通信连接；其中，所述以太网协议设备和所述以太网通信设备通过所述自定义以太网总线连接；所述以太网通信设备作为主设备基于全局优先级的任务调度，采用所述自定义以太网协议对所述自定义以太网报文进行收发处理。

本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、可擦式可编程只读存储器((Erasable Programmable ReadOnly Memory，EPROM)或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于无线、电线、光缆、射频(Radio Frequency，RF)等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言——诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种以太网通信系统，其特征在于，包括自定义以太网总线、至少一个以太网协议设备及以太网通信设备；其中：

所述自定义以太网总线用于连接所述以太网协议设备和所述以太网通信设备，以使所述以太网协议设备和所述以太网通信设备进行数据交互；

所述以太网协议设备用于作为从设备采用自定义以太网协议对自定义以太网报文进行收发处理；

所述以太网通信设备用于作为主设备基于全局优先级的任务调度，采用所述自定义以太网协议对所述自定义以太网报文进行收发处理；

所述以太网通信设备包括以太网协议模块；

所述以太网协议模块用于制定所述自定义以太网协议，并根据所述自定义以太网协议建立所述以太网协议设备和所述以太网通信设备之间的通信连接；

所述以太网协议模块在所述以太网通信设备的内部数据采集架构下运行，所述以太网协议模块的通信数据量根据所述以太网协议设备的内存设定。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述以太网协议模块具体用于：

通过所述自定义以太网协议采集并解析UI配置信息，并根据所述UI配置信息配置总线周期；所述总线周期用于确定所述以太网通信设备与所述以太网协议设备之间的通信周期；

在所述自定义以太网总线中配置所述以太网协议设备的配置信息；

根据用户指令创建所述自定义以太网报文的格式；

对所述自定义以太网报文和所述以太网协议设备建立关联关系。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述用户指令基于输入输出IO变量生成；

所述以太网协议模块具体用于：

根据所述用户指令，通过所述IO变量创建所述自定义以太网报文的格式；

建立所述自定义以太网报文和所述IO变量之间的映射关系，以对所述自定义以太网报文和所述以太网协议设备建立关联关系。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述以太网协议模块具体用于：

在所述以太网协议设备与所述以太网通信设备的通信过程中，根据所述UI配置信息串行遍历所述以太网协议设备，以对所述自定义以太网报文进行报文处理。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述以太网通信设备还包括报文数据处理模块；

所述报文数据处理模块用于采集所述以太网协议模块发送的所述自定义以太网报文，对采集的所述自定义以太网报文进行数据处理，并将处理得到的数据转发至所述以太网通信设备的内部模块；和/或

接收所述内部模块生成的数据，根据接收的数据生成所述自定义以太网报文，并将所述自定义以太网报文发送至所述以太网协议模块，以使所述以太网协议模块转发至所述以太网协议设备。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述内部模块包括报文数据使用模块；

所述报文数据处理模块具体用于：将采集到的所述自定义以太网报文转发至所述报文数据使用模块；

所述报文数据使用模块用于将自身生成的数据发送至所述报文数据处理模块，以使所述报文数据处理模块根据接收的数据生成所述自定义以太网报文，并将所述自定义以太网报文转发至所述以太网协议模块。

7.一种以太网通信的实现方法，其特征在于，包括：

制定自定义以太网协议；

根据所述自定义以太网协议建立至少一个以太网协议设备和以太网通信设备之间的通信连接；

其中，所述以太网协议设备和所述以太网通信设备通过所述自定义以太网总线连接；所述以太网通信设备作为主设备基于全局优先级的任务调度，采用所述自定义以太网协议对所述自定义以太网报文进行收发处理；

所述自定义以太网协议由以太网协议模块制定；所述以太网协议模块在所述以太网通信设备的内部数据采集架构下运行，所述以太网协议模块的通信数据量根据所述以太网协议设备的内存设定。

8.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求7所述的以太网通信的实现方法。

9.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求7所述的以太网通信的实现方法。

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