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基于Linux的串口服務(wù)器設(shè)計(jì)[2]

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 責(zé)任編輯：jerrychen 2012-04-06

希賽網(wǎng)公眾號(hào) 點(diǎn)擊領(lǐng)取通信工程師備考資料

摘要：獲取配置信息GetCONfigValue功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)在設(shè)計(jì)串口服務(wù)器之前，首先要配置相應(yīng)的設(shè)備號(hào)并給設(shè)備配置相應(yīng)的串口服務(wù)器IP地址、TCP通信端口號(hào)和串口參數(shù)等，這些配置信息放在一個(gè)txt文件當(dāng)中。我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)Configinfo.txt文件，當(dāng)我們需要向一個(gè)設(shè)備傳遞信息時(shí)，需要首先從文件中讀取配置信息，對(duì)相應(yīng)的串口及工控板的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)

獲取配置信息GetCONfigValue功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

在設(shè)計(jì)串口服務(wù)器之前，首先要配置相應(yīng)的設(shè)備號(hào)并給設(shè)備配置相應(yīng)的串口服務(wù)器IP地址、TCP通信端口號(hào)和串口參數(shù)等，這些配置信息放在一個(gè)txt文件當(dāng)中。

我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)Configinfo.txt文件，當(dāng)我們需要向一個(gè)設(shè)備傳遞信息時(shí)，需要首先從文件中讀取配置信息，對(duì)相應(yīng)的串口及工控板的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置，然后再進(jìn)行相應(yīng)的操作。這時(shí)，我們?cè)谄渲杏玫搅?兩個(gè)自定義函數(shù)：GetConfigValue和GetCFGValue.其中GetConfigValue的功能是將Configinfo.txt中的信息配置給串口服務(wù)器，它調(diào)用GetCFGValue函數(shù)，在Configinfo.txt中尋找相應(yīng)的配置信息項(xiàng)，并截取相應(yīng)的配置信息。

串口操作函數(shù)封裝的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

在對(duì)串口進(jìn)行相應(yīng)的操作時(shí)，首先要打開(kāi)串口并配置串口的波特率、數(shù)據(jù)位、停止位和工作模式等。這些關(guān)于串口的操作都封裝在一個(gè)文件當(dāng)中，以使結(jié)構(gòu)清晰，方便檢查以及修改或增加更多的操作函數(shù)。所進(jìn)行的包括以下幾種操作。

串口的打開(kāi)和關(guān)閉：打開(kāi)串口時(shí)，需要首先判斷串口的類型，然后以一定的方式打開(kāi)串口并保存原來(lái)的串口配置信息，最后對(duì)串口進(jìn)行波特率、數(shù)據(jù)位、停止位和奇偶校驗(yàn)位的設(shè)置。關(guān)閉串口時(shí)，需要將原來(lái)保存的終端信息恢復(fù)，使串口回到打開(kāi)前的狀態(tài)。

對(duì)串口進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫：串口的讀寫操作是串口服務(wù)器最基本的功能，當(dāng)有數(shù)據(jù)傳送過(guò)來(lái)時(shí)，需要通過(guò)串口發(fā)送。寫串口操作會(huì)把內(nèi)存中的數(shù)據(jù)寫入所指的文件，讀串口操作會(huì)把串口送來(lái)的數(shù)據(jù)寫入內(nèi)存中。分別用writecomport和readcomport來(lái)實(shí)現(xiàn)。

對(duì)串口進(jìn)行設(shè)置：需要設(shè)置波特率、數(shù)據(jù)位、停止位和奇偶校驗(yàn)位。調(diào)用定義的封裝函數(shù)，來(lái)完成這些操作。串口的工作模式通過(guò)termios函數(shù)的配置來(lái)控制。

Modbus TCP/RTU相互轉(zhuǎn)換功能的實(shí)現(xiàn)

這一步是串口服務(wù)器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，其轉(zhuǎn)換重點(diǎn)在于CRC校驗(yàn)和MBPA報(bào)頭的變換。在這里，定義mod2tcp函數(shù)來(lái)完成Modbus RTU到TCP格式的轉(zhuǎn)換，定義tcp2mod函數(shù)來(lái)完成Modbus TCP到RTU格式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。例如，來(lái)自Modbus主站的TCP協(xié)議請(qǐng)求，經(jīng)串口服務(wù)器轉(zhuǎn)換成Modbus RTU格式，經(jīng)485口發(fā)送給從站，并將從站相應(yīng)數(shù)據(jù)經(jīng)485接口送入串口服務(wù)器，轉(zhuǎn)換成Modbus TCP格式信息返回主站。

由此可見(jiàn)，TCP格式字節(jié)數(shù)=RTU格式字節(jié)數(shù)-2+6,獲取的可用數(shù)據(jù)均相同，因此其程序?qū)崿F(xiàn)就不再是難題了。

CRC校驗(yàn)功能

CRC即循環(huán)冗余校驗(yàn)碼，它是數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域中最常用的一種差錯(cuò)校驗(yàn)碼。RTU方式時(shí)，CRC校驗(yàn)傳送的全部數(shù)據(jù)，它忽略信息中單個(gè)字符數(shù)據(jù)的奇偶校驗(yàn)方法。CRC校驗(yàn)的關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)的匹配，將得到的數(shù) 據(jù)如何正確的套用到CRC校驗(yàn)當(dāng)中是其中的關(guān)鍵。

CRC校驗(yàn)有既定的規(guī)則，其程序?qū)崿F(xiàn)非常簡(jiǎn)單，只需要以下幾步：CRC字節(jié)的初始化；將數(shù)據(jù)導(dǎo)入進(jìn)行CRC計(jì)算；返回計(jì)算出的CRC值。

串口服務(wù)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

此部分介紹整個(gè)程序的main（）函數(shù)，它會(huì)調(diào)用前文介紹的函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)串口服務(wù)器功能，故其頭文件中要包含前文所述的各函數(shù)文件。程序流程如圖6所示。

main（）函數(shù)應(yīng)用Linux C函數(shù)編程，其中應(yīng)尤其注意socket的應(yīng)用，socket要先建立再bind（）；在信號(hào)量中的參數(shù)要配置正確；進(jìn)程的管理方面，要注意進(jìn)程退出時(shí)先退出子進(jìn)程，在所有進(jìn)程都完成之后再關(guān)閉socket。

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