CN1761235A - 异步串口数据的远程传输方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种异步串口数据的远程传输方法，包括：1.对智能设备异步串口输出的测量数据根据采样定理进行高频采样；2.对采样数据进行串并转换后存入接收FIFO；3.接收FIFO存满后，读空接收FIFO数据并按照TCP/IP协议打包测量数据；4.将打包后的测量数据包通过以太网发送到远程监控中心；5.远程监控中心接收以太网发来的数据包，存入发送FIFO；6.如果发送FIFO非空，则以与采样频率相同的输出频率进行并串转换，将发送FIFO中的数据输出到异步串口，执行步骤8；7.如果发送FIFO为空，则填充空闲码输出到异步串口；8.通过异步串口将测量数据发送到监控主机。使用本发明提出的方法，能降低监控工程的开通维护复杂度，节省远程监控的维护费用，提高远程监控系统的稳定性及组网的灵活性。
Description
技术领域
本发明涉及一种数据传输方法，特别涉及一种远程监控系统中异步串口数据的传输方法。
背景技术
在远程监控领域中，常常使用异步串口，将智能设备(如空调，油机)的测量数据传输到远程监控中心监控主机，而传统的异步串口收发器(UART)，如RS232/422，传输距离不超过100米，不能满足远程传输要求。
对于异步串口数据的远程传输，现有方法通常的步骤是：1、通过异步串口、按照智能设备提供的通讯协议、接收智能设备测量数据，并存入缓存装置；2、按照TCP/IP协议打包测量数据；3、通过以太网将测量数据包发送到远程监控中心；4、远程监控中心接收相应以太网数据包；5、按照相应的智能设备提供的通讯协议解析数据；6、通过异步串口将数据传输到监控主机。
对于种类繁多的智能设备，存在多种智能协议，转换设备必然要编写各种版本的程序和各种智能协议相对应，这样会带来庞大的软件工作量，过于频繁的修改软件使软件缺陷增加，导致整个监控系统稳定性降低。
发明内容
本发明就是要解决远程监控系统传输软件修改过于频繁，造成监控系统不稳定的问题，提出一种异步串口数据的远程传输方法。
异步串口数据的远程传输方法，包括下列步骤：
步骤一、对智能设备异步串口输出的测量数据根据采样定理进行高频采样；
步骤二、对采样数据进行串并转换后存入接收FIFO；
步骤三、接收FIFO存满后，读空接收FIFO数据并按照TCP/IP协议打包测量数据；
步骤四、将打包后的测量数据包通过以太网发送到远程监控中心；
步骤五、远程监控中心接收以太网发来的数据包，存入发送FIFO；
步骤六、如果发送FIFO非空，则以与采样频率相同的输出频率进行并串转换，将发送FIFO中的数据输出到异步串口，执行步骤八；
步骤七、如果发送FIFO为空，则填充空闲码输出到异步串口；
步骤八、通过异步串口将测量数据发送到监控主机。
本发明提供的远程监控数据的传输方法，使智能设备串口数据完全由硬件采集，即使更改智能设备种类，也不需要对监控传输的软件进行改动，因而与现有技术相比，不需要由于异步串口接口所接设备的软件协议变化而过多的改动传输软件，减少了软件的编写量，降低监控工程的开通维护复杂度，节省远程监控的维护费用，提高远程监控系统的稳定性及组网的灵活性的目的。尤其对于地点偏远，条件艰苦的监控点，使用本发明后，由于监控传输调试人员不用到现场，使用本发明取得的效果就更为显著。
附图说明
图1是现有技术中异步串口数据的远程传输方法流程图；
图2是本发明提出的异步串口数据的远程传输方法流程图；
图3是本发明所涉及的数据信号及采样/控制时钟信号的逻辑关系图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
图1已经在背景技术中进行过说明。
图2是本发明提出的异步串口数据的远程传输方法流程图。如图2所示，本发明提出的方法包括下列步骤：
a，对传输智能设备异步串口的测量数据进行高频采样，同时进行串并转换，采样频率为Fs；根据采样定理，为了保证信号不丢失，采样频率必须大于2倍信号频率，即所述高频采样频率Fs＞2异步串口波特率Fc。在现有技术中，异步串口波特率Fc不大于115.2Kbps。
b，将采集到的数据存入接收FIFO；
c，当FIFO内数据存满后，触发中央处理器按照TCP/IP协议打包测量数据；并清空接收FIFO。
d，发送测量数据包到以太网；发送到远程监控中心。
e，远程监控中心接收以太网相应测量数据包；
f，将测量数据包存入到发送FIFO；
g，在发送FIFO不空的情况下，在输出高频时钟控制下，进行并串转换，将测量数据输出到异步串口；输出频率和采样频率相同，等于Fs。
h，在发送FIFO为空的情况下，将空闲码‘1’填充到异步串口；
i，异步串口将数据传输到监控主机。
图3是本发明所涉及的数据信号及采样/控制时钟信号的逻辑关系图，举例说明了本发明所涉及的数据信号及采样/控制时钟信号的逻辑关系。其中a为智能测试设备的异步串口输出的数据，波特率为9.6Kbps；b为串/并转换单元28.8Khz的采样时钟；c为接收FIFO单元的3.6Khz时钟，d为接收FIFO单元中的数据，e.为以太网数据结构，f为发送FIFO单元中的数据，g为发送FIFO单元的3.6Khz时钟，h为并/串转换单元28.8Khz的转换时钟，i为异步串口数据并/串后的数据波形。
如图3所示：波特率为9.6Kbps的异步串口的数据a，在28.8Khz采样时钟b的下降沿时刻、被宽度是8位的串/并转换单元依次定时采样，使用3.6K时钟c的下降沿作为接收FIFO单元的写输入信号，将最新的异步串口的数据放在接收FIFO单元d中，CPU单元在FIFO数据满的条件下按照以太网数据结构e打包数据，控制以太网接口单元发出数据到以太网。
CPU单元将接收到的以太网数据写入到发送FIFO单元f中，在发送FIFO单元的3.6Khz时钟g的控制下，数据被送到并/串转换单元中，在并/串转换单元28.8Khz转换时钟h的控制下，输出异步串口数据并/串后的数据波形i。
根据采样定理，28.8K＞2×9.6K，不会造成信号丢失；在1/3.6KHZ时间里，只能进行8次采样，所以采用8位的串/并转换单元。
因为智能设备数据被硬件采样，没有进行智能协议的翻译，无论使用什么样的智能数据通讯协议，都不需要对转换设备软件进行更改，节约了人力成本，增加了远程监控系统的稳定性。
Claims (2)
1、异步串口数据的远程传输方法，其特征在于包括下列步骤：
步骤一、对智能设备异步串口输出的测量数据根据采样定理进行高频采样；
步骤二、对采样数据进行串并转换后存入接收FIFO；
步骤三、接收FIFO存满后，读空接收FIFO数据并按照TCP/IP协议打包测量数据；
步骤四、将打包后的测量数据包通过以太网发送到远程监控中心；
步骤五、远程监控中心接收以太网发来的数据包，存入发送FIFO；
步骤六、如果发送FIFO非空，则以与采样频率相同的输出频率进行并串转换，将发送FIFO中的数据输出到异步串口，执行步骤八；
步骤七、如果发送FIFO为空，则填充空闲码输出到异步串口；
步骤八、通过异步串口将测量数据发送到监控主机。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述空闲码为“1”。
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