CN112380096A - 一种基于虚拟串口的串口通信监视系统方法 - Google Patents

一种基于虚拟串口的串口通信监视系统方法 Download PDF

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沈孙立
张超
曹娟
王珏
冯伟
杨永杰
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Nantong Research Institute for Advanced Communication Technologies Co Ltd
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Nantong Research Institute for Advanced Communication Technologies Co Ltd
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    • G06F11/30—Monitoring
    • G06F11/3003—Monitoring arrangements specially adapted to the computing system or computing system component being monitored
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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Abstract

本发明公开一种基于虚拟串口的串口通信监视系统方法，具体步骤如下：将下位机通过物理串口连接至上位机软件，并得到该物理串口的串口编号；将上位机内的监视系统软件连接到上述的物理串口；通过监视系统软件在上位机生成一对模拟连接状态的虚拟串口，其中一个虚拟串口连接上位机软件；另一个虚拟串口与监视系统软件连接，此时监视系统软件已经和上位机软件以及下位机同时建立连接；监视系统软件将接收到的下位机数据转发给上位机软件，将接收到的上位机软件数据转发给下位机；将来自上位机软件和下位机的串口数据分类显示在监视软件界面上。本发明不需要占用上位机额外的串口，也不需要特定的串口线设备，提高使用的便利性。

Description

一种基于虚拟串口的串口通信监视系统方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种基于虚拟串口的串口通信监视系统方法。
背景技术
物联网技术的发展，促成了设备间通信的大量需求。在大部分的控制，或监控场景下，通常采用串口通信作为传输手段。串口通信在实际应用中，具有适用平台广泛，使用效果稳定，成本低廉，易于开发等优势，在各类开发和测试场景中十分常见。
对于产品级的需求，串口通信通常被封装成拥有图形界面的上位机软件的形式与下位机进行交互，以便通过简单的操作，完成较为复杂的指令传输，以及回馈数据在图形界面上的显示。
一般情况下，上位机软件应该尽可能考虑到下位机返回数据的所有情况，并将主要的信息显示在界面上。当使用过程中出现异常数据，或者其他期望以外的指令被传输时，如果上位机没有相应的容错手段，就很可能将问题忽略，甚至引起程序崩溃。
为了实现在串口通信过程中，实时对通信原始数据进行观测，通常可以采用具有分线功能的串口转换模块，分别与上位机和串口调试软件进行连接。此时相当于电脑连接两个COM口。
这种方法虽然简单直接，但是需要占用上位机额外的COM口，并且需要特定的串口线设备，实际使用并不方便。
为了实现问题的定位，目前较为有效的方法依然是尽可能完善上位机软件，包括给传输数据添加文件记录(log)功能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够解决上位机软件与下位机串口通信中，被占用串口传输内容无法直接监测的问题的基于虚拟串口的串口通信监视系统方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于虚拟串口的串口通信监视系统方法，其创新点在于，具体步骤如下：
S1、将下位机通过物理串口连接至上位机软件，并得到该物理串口的串口编号；
S2、将上位机内的监视系统软件连接到上述的物理串口；
S3、通过监视系统软件在上位机生成一对模拟连接状态的虚拟串口，其中一个虚拟串口连接上位机软件；另一个虚拟串口与监视系统软件连接，此时监视系统软件已经和上位机软件以及下位机同时建立连接；
S4、上位机软件与下位机开始发送数据；
S5、监视系统软件将接收到的下位机数据转发给上位机软件，将接收到的上位机软件数据转发给下位机；
S6、将来自上位机软件和下位机的串口数据分类显示在监视软件界面上；
S7、对于所有传输内容，通过文本文件的形式，保存至本地计算机，以便后续对数据进行分析。
进一步的，监视软件界面上显示的数据可以加上时间戳、以及收发方标识，便于区分不同数据的来源；监视软件界面以直观的形式区分上位机软件发送和下位机发送的数据条目。
进一步的，当一方开始发送数据时，系统的判定方式是查询串口发送缓冲区，当缓冲区内容不为空时，一次性读取其中的所有数据，并实时发送到另一端。
进一步的，生成虚拟串口对的同时，将用于与上位机软件建立连接的虚拟串口编号展示在界面上。
进一步的，对于虚拟串口的使用，可以选择是自动生成，或是使用现有第三方软件已经生成的虚拟串口，那么此时应当在监视系统软件以及上位机软件中选择连接现有的虚拟串口对。
进一步的，对于发送数据的处理，除了标准的转发操作，也可以对应特定的需求设置额外的操作，包括且不限于：对关键词、关键数据的高亮，对错误、非法数据的丢弃，对异常信号的告警。
本发明有益效果为：
本发明解决了上位机软件与下位机串口通信中，被占用串口传输内容无法直接监测的问题，不需要占用上位机额外的串口，也不需要特定的串口线设备，提高使用的便利性，而且不会引起程序崩溃。
附图说明
图1为本发明的工作流程图；
图2为未使用本发明的，一般情况下的连接拓扑图；
图3为使用本发明后，整体应用场景的连接拓扑图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参阅图1-3，一种基于虚拟串口的串口通信监视系统方法，具体步骤如下：
S1、将下位机通过物理串口连接至上位机软件，并得到该物理串口的串口编号；
S2、将上位机内的监视系统软件连接到上述的物理串口；
S3、通过监视系统软件在上位机生成一对模拟连接状态的虚拟串口，其中一个虚拟串口连接上位机软件；另一个虚拟串口与监视系统软件连接，此时监视系统软件已经和上位机软件以及下位机同时建立连接；
S4、上位机软件与下位机开始发送数据；
S5、监视系统软件将接收到的下位机数据转发给上位机软件，将接收到的上位机软件数据转发给下位机；
S6、将来自上位机软件和下位机的串口数据分类显示在监视软件界面上；
S7、对于所有传输内容，通过文本文件的形式，保存至本地计算机，以便后续对数据进行分析。
本实施例中，监视软件界面上显示的数据可以加上时间戳、以及收发方标识，便于区分不同数据的来源；监视软件界面以直观的形式区分上位机软件发送和下位机发送的数据条目，避免视觉上的混淆。
本实施例中，当一方开始发送数据时，系统的判定方式是查询串口发送缓冲区，当缓冲区内容不为空时，一次性读取其中的所有数据，并实时发送到另一端，避免延迟带来的影响。
本实施例中，生成虚拟串口对的同时，将用于与上位机软件建立连接的虚拟串口编号展示在界面上，以便于操作上位机软件连接该虚拟串口。
本实施例中，对于虚拟串口的使用，可以选择是自动生成，或是使用现有第三方软件已经生成的虚拟串口，那么此时应当在监视系统软件以及上位机软件中选择连接现有的虚拟串口对。
本实施例中，对于发送数据的处理，除了标准的转发操作，也可以对应特定的需求设置额外的操作，包括且不限于：对关键词、关键数据的高亮，对错误、非法数据的丢弃，对异常信号的告警。
以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种基于虚拟串口的串口通信监视系统方法，其特征在于，具体步骤如下：
S1、将下位机通过物理串口连接至上位机软件，并得到该物理串口的串口编号；
S2、将上位机内的监视系统软件连接到上述的物理串口；
S3、通过监视系统软件在上位机生成一对模拟连接状态的虚拟串口，其中一个虚拟串口连接上位机软件；另一个虚拟串口与监视系统软件连接，此时监视系统软件已经和上位机软件以及下位机同时建立连接；
S4、上位机软件与下位机开始发送数据；
S5、监视系统软件将接收到的下位机数据转发给上位机软件，将接收到的上位机软件数据转发给下位机；
S6、将来自上位机软件和下位机的串口数据分类显示在监视软件界面上；
S7、对于所有传输内容，通过文本文件的形式，保存至本地计算机，以便后续对数据进行分析。
2.根据权利要求1所述的一种基于虚拟串口的串口通信监视系统方法，其特征在于：监视软件界面上显示的数据可以加上时间戳、以及收发方标识，便于区分不同数据的来源；监视软件界面以直观的形式区分上位机软件发送和下位机发送的数据条目。
3.根据权利要求1所述的一种基于虚拟串口的串口通信监视系统方法，其特征在于：当一方开始发送数据时，系统的判定方式是查询串口发送缓冲区，当缓冲区内容不为空时，一次性读取其中的所有数据，并实时发送到另一端。
4.根据权利要求1所述的一种基于虚拟串口的串口通信监视系统方法，其特征在于：生成虚拟串口对的同时，将用于与上位机软件建立连接的虚拟串口编号展示在界面上。
5.根据权利要求1所述的一种基于虚拟串口的串口通信监视系统方法，其特征在于：对于虚拟串口的使用，可以选择是自动生成，或是使用现有第三方软件已经生成的虚拟串口，那么此时应当在监视系统软件以及上位机软件中选择连接现有的虚拟串口对。
6.根据权利要求1所述的一种基于虚拟串口的串口通信监视系统方法，其特征在于：对于发送数据的处理，除了标准的转发操作，也可以对应特定的需求设置额外的操作，包括且不限于：对关键词、关键数据的高亮，对错误、非法数据的丢弃，对异常信号的告警。
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