[發(fā)明專利]一種多路復(fù)用串口協(xié)議轉(zhuǎn)換器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310085437.5
• 申請日: 2013-03-15
• 公開（公告）號(hào): CN103166971A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 雷海濤
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東盈嘉科技工程發(fā)展股份有限公司
• 主分類號(hào): H04L29/06
• 分類號(hào): H04L29/06
• 代理公司: 北京聯(lián)瑞聯(lián)豐知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11411
• 代理人: 鄭自群

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及串口設(shè)備，特別是指一種多路復(fù)用串口協(xié)議轉(zhuǎn)換器。

背景技術(shù)

在機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)或者類似的系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集應(yīng)用環(huán)境中，對I/O數(shù)據(jù)采集器、電源設(shè)備、智能空調(diào)、門禁控制器等被監(jiān)控對象的串口數(shù)據(jù)采集，通常采用“串口協(xié)議轉(zhuǎn)換器”將被監(jiān)控對象的串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成IP數(shù)據(jù)格式，然后通過串口協(xié)議轉(zhuǎn)換器的以太網(wǎng)端口上傳至上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。

但是現(xiàn)有的串口協(xié)議轉(zhuǎn)換器由于在某一時(shí)間段內(nèi)僅能接收和處理一條上位機(jī)發(fā)送的指令，因此假如多臺(tái)上位機(jī)同時(shí)通過串口協(xié)議轉(zhuǎn)換器對接入的同一串口設(shè)備（被監(jiān)控對象）進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，則會(huì)存在以下問題：

1、可能出現(xiàn)多條不同上位機(jī)的指令粘連或交錯(cuò)在一起，通過“串口協(xié)議轉(zhuǎn)換器”匯集后形成一個(gè)數(shù)據(jù)包由串口發(fā)往串口設(shè)備，串口設(shè)備將無法識(shí)別指令，造成上位機(jī)系統(tǒng)發(fā)出的指令無法響應(yīng)。

2、即使多臺(tái)上位機(jī)系統(tǒng)發(fā)送的查詢指令能依次到達(dá)串口設(shè)備，串口設(shè)備亦能夠識(shí)別多條查詢指令并返回結(jié)果，但“串口協(xié)議轉(zhuǎn)換器”會(huì)將全部的指令應(yīng)答結(jié)果上傳到所有的上位機(jī)系統(tǒng)，單一上位機(jī)得到的將不只是自己所發(fā)出指令的應(yīng)答結(jié)果，而且包含其他上位機(jī)的應(yīng)答結(jié)果，需將不屬于本上位機(jī)的應(yīng)答結(jié)果剔除，這將造成上位機(jī)數(shù)據(jù)檢驗(yàn)難度增大或造成數(shù)據(jù)錯(cuò)亂現(xiàn)象出現(xiàn)。

3、如果串口設(shè)備使用的是RS485接入模式，發(fā)送不進(jìn)行流量控制和無時(shí)間間隙的數(shù)據(jù)，會(huì)導(dǎo)致總線死鎖，整條485總線的所有串口設(shè)備的數(shù)據(jù)采集將中斷。

4、多臺(tái)上位機(jī)通過同一“串口協(xié)議轉(zhuǎn)換器”對同一串口設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，由于串口通訊鏈路有響應(yīng)慢，傳輸速率低的特點(diǎn)，多臺(tái)上位機(jī)使用串口協(xié)議轉(zhuǎn)換器采集數(shù)據(jù)的響應(yīng)速度會(huì)比單機(jī)采集慢，極端情況下，會(huì)造成響應(yīng)速度和數(shù)據(jù)采集性能不能滿足上位機(jī)系統(tǒng)的需求。

5、目前市面上的通用“串口協(xié)議轉(zhuǎn)換器”雖然允許不同的上位機(jī)系統(tǒng)連接并采集數(shù)據(jù)，但此類“串口協(xié)議轉(zhuǎn)換器”的設(shè)計(jì)不允許同一串口同時(shí)給兩臺(tái)以上的上位機(jī)使用，無法滿足多上位機(jī)共享“串口協(xié)議轉(zhuǎn)換器”資源的市場新需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種多路復(fù)用串口協(xié)議轉(zhuǎn)換器，解決了多臺(tái)上位機(jī)對單一串口進(jìn)行操作時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確性，以及提高串口響應(yīng)速度的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種多路復(fù)用串口協(xié)議轉(zhuǎn)換器，包括：

從上位機(jī)獲取查詢指令；

串口協(xié)議轉(zhuǎn)換器根據(jù)動(dòng)態(tài)鏈接庫函數(shù)對查詢指令數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，判斷校驗(yàn)成功后的查詢指令是否存在于指令緩沖區(qū)，如存在，則判斷該查詢指令在指令緩沖區(qū)是否存在有效的返回結(jié)果并將返回結(jié)果發(fā)回上位機(jī)；若不存在則將該查詢指令存放于指令緩沖區(qū)；

串口協(xié)議轉(zhuǎn)換器根據(jù)查詢指令的優(yōu)先級(jí)依次發(fā)送校驗(yàn)后的查詢指令至串口設(shè)備，串口設(shè)備響應(yīng)查詢指令并返回結(jié)果；

根據(jù)動(dòng)態(tài)鏈接庫函數(shù)對返回結(jié)果數(shù)據(jù)的有效性進(jìn)行校驗(yàn)，將校驗(yàn)成功后的返回結(jié)果存儲(chǔ)于指令緩沖區(qū)；并根據(jù)指令緩沖區(qū)的狀態(tài)定義判斷是否將返回結(jié)果發(fā)送至上位機(jī)。

優(yōu)選的，在執(zhí)行發(fā)送校驗(yàn)后的查詢指令至設(shè)備的步驟中，預(yù)設(shè)有回復(fù)時(shí)間，當(dāng)串口設(shè)備在預(yù)設(shè)的回復(fù)時(shí)間內(nèi)未對查詢指令進(jìn)行響應(yīng)，則發(fā)送隊(duì)列中的下一條查詢指令。

優(yōu)選的，在執(zhí)行發(fā)送校驗(yàn)后的查詢指令至串口設(shè)備的步驟中，預(yù)設(shè)有發(fā)送時(shí)間間隔，為幾百毫秒到幾秒。

優(yōu)選的，在執(zhí)行根據(jù)動(dòng)態(tài)鏈接庫函數(shù)對查詢指令數(shù)據(jù)以及返回結(jié)果數(shù)據(jù)的有效性進(jìn)行校驗(yàn)，將未能校驗(yàn)成功的數(shù)據(jù)暫存于數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的步驟中；當(dāng)接收到新的數(shù)據(jù)包時(shí)，首先對新數(shù)據(jù)包獨(dú)立校驗(yàn)，若校驗(yàn)成功，則將數(shù)據(jù)緩沖區(qū)數(shù)據(jù)移至指令緩沖區(qū)；若校驗(yàn)失敗，則與數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)進(jìn)行合并校驗(yàn)；若合并校驗(yàn)成功，則將數(shù)據(jù)移至指令緩沖區(qū)，若合并校驗(yàn)失敗，則將數(shù)據(jù)添加到數(shù)據(jù)緩沖區(qū)尾部。

優(yōu)選的，在執(zhí)行串口協(xié)議轉(zhuǎn)換器根據(jù)動(dòng)態(tài)鏈接庫函數(shù)，對查詢指令數(shù)據(jù)和返回結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)的步驟時(shí)，首先判斷接收到的數(shù)據(jù)是否完整，若不完整，則等待下一數(shù)據(jù)包到來再共同判斷是否完整。

本發(fā)明通過動(dòng)態(tài)鏈接庫函數(shù)對查詢指令和返回結(jié)果的有效性進(jìn)行校驗(yàn)，從而可以避免無效信息，縮短響應(yīng)時(shí)間的同時(shí)保證返回結(jié)果的可識(shí)別性，另外通過對返回結(jié)果進(jìn)行緩存，在接收到查詢指令時(shí)，首先在緩存區(qū)內(nèi)進(jìn)行指令結(jié)果的查詢，若多個(gè)上位機(jī)對串口協(xié)議轉(zhuǎn)換器同一設(shè)備進(jìn)行查詢，并且指令緩沖區(qū)存在相應(yīng)有效的返回結(jié)果，則無需再向串口設(shè)備發(fā)送查詢指令，而直接將返回結(jié)果發(fā)送至上位機(jī)，從而可以縮短響應(yīng)時(shí)間，以及避免結(jié)果錯(cuò)誤，解決現(xiàn)有技術(shù)中查詢指令出現(xiàn)交錯(cuò)，無法識(shí)別以及返回結(jié)果混淆的狀況，而造成上位機(jī)和串口監(jiān)控設(shè)備壓力或者無法識(shí)別返回結(jié)果的問題。