[發(fā)明專利]串口數(shù)據(jù)讀寫方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810063577.5
• 申請(qǐng)日: 2018-01-23
• 公開（公告）號(hào): CN108470008B
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳校;陳偉;李成鋼;周谷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州市中海達(dá)測(cè)繪儀器有限公司
• 主分類號(hào): G06F13/16
• 分類號(hào): G06F13/16;G06F13/42
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 黃曉慶

本發(fā)明涉及一種串口數(shù)據(jù)讀寫方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)，包括：配置直接內(nèi)存訪問資源；遍歷直接內(nèi)存訪問節(jié)點(diǎn)名并與預(yù)設(shè)的節(jié)點(diǎn)名進(jìn)行對(duì)比；當(dāng)直接內(nèi)存訪問節(jié)點(diǎn)名與預(yù)設(shè)的節(jié)點(diǎn)名一致時(shí)，解析直接內(nèi)存訪問資源并配置直接內(nèi)存訪問的傳輸模式；構(gòu)造雙環(huán)形緩沖區(qū)內(nèi)存；創(chuàng)建設(shè)備文件描述符并對(duì)設(shè)備文件描述符進(jìn)行監(jiān)聽；當(dāng)監(jiān)聽到動(dòng)態(tài)時(shí)，在雙環(huán)形緩沖區(qū)進(jìn)行讀寫操作。通過直接內(nèi)存訪問傳輸模塊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速傳輸，通過構(gòu)造雙環(huán)形緩沖區(qū)來(lái)存儲(chǔ)、管理數(shù)據(jù)，有效解決了數(shù)據(jù)緩沖存儲(chǔ)問題，通過epoll機(jī)制監(jiān)聽串口設(shè)備數(shù)據(jù)，節(jié)省了系統(tǒng)資源開銷，提高了數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)收發(fā)效率，從而進(jìn)一步解決了串口數(shù)據(jù)傳輸存在少量溢出、丟失、篡位問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及嵌入式系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種串口數(shù)據(jù)讀寫方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

GNSS(全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))定位模塊可以配置成1Hz、5Hz、10Hz的速率更新輸出GNSS原始數(shù)據(jù)到串口，用戶應(yīng)用在不斷讀取串口設(shè)備數(shù)據(jù)的同時(shí)還需要寫數(shù)據(jù)給串口，也就是說，串口與用戶應(yīng)用需雙方數(shù)據(jù)交互通信。

傳統(tǒng)技術(shù)方案是，在LINUX系統(tǒng)內(nèi)核層中，串口通信采用PIO模式(ProgrammingInput/Output Model)，通過CPU響應(yīng)中斷，執(zhí)行IO端口指令進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，在用戶層的串口通信應(yīng)用中，采用Select機(jī)制監(jiān)聽串口數(shù)據(jù)。

硬件設(shè)備(如串口、網(wǎng)口)與用戶應(yīng)用兩者間有大量數(shù)據(jù)交互，這兩者既是數(shù)據(jù)生產(chǎn)者也是數(shù)據(jù)消費(fèi)者。針對(duì)這種生產(chǎn)者與消費(fèi)者模式，傳統(tǒng)技術(shù)缺乏一種很好的數(shù)據(jù)管理模式來(lái)有效實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，特別是在存儲(chǔ)空間的分配/釋放非常頻繁時(shí)，采用隊(duì)列緩沖區(qū)會(huì)增加系統(tǒng)開銷；傳統(tǒng)的PIO模式數(shù)據(jù)傳輸采用中斷方式通知CPU執(zhí)行I/O端口指令來(lái)按照字節(jié)或更大的數(shù)據(jù)單位處理，CPU資源占用大，并且傳輸數(shù)據(jù)速度慢；Select監(jiān)聽機(jī)制雖可以監(jiān)聽多個(gè)設(shè)備文件描述符，但是每次調(diào)用select，都需要把設(shè)備文件描述符集合從用戶態(tài)拷貝到內(nèi)核態(tài)，系統(tǒng)開銷大；每次調(diào)用select，都需要在內(nèi)核里遍歷傳遞進(jìn)來(lái)的所有文件描述符，增加系統(tǒng)開銷；Select監(jiān)聽機(jī)制支持的文件描述符數(shù)量小，并且數(shù)據(jù)從硬件到用戶應(yīng)用的整個(gè)過程缺乏一個(gè)行之有效的數(shù)據(jù)鏈路管理流程。因此隨著GNSS定位模塊向串口輸出數(shù)據(jù)的速率提高，串口在長(zhǎng)時(shí)間、高波特率、大數(shù)據(jù)量通信時(shí)，會(huì)存在少量溢出、丟失、篡位。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對(duì)串口數(shù)據(jù)存在少量溢出、丟失、篡位問題，提供一種串口數(shù)據(jù)讀寫方法。

一種串口數(shù)據(jù)讀寫方法，包括：

配置設(shè)備樹中串口設(shè)備的直接內(nèi)存訪問資源；

遍歷所述直接內(nèi)存訪問資源中的直接內(nèi)存訪問節(jié)點(diǎn)名并與串口驅(qū)動(dòng)預(yù)設(shè)的直接內(nèi)存訪問節(jié)點(diǎn)名進(jìn)行對(duì)比；

當(dāng)設(shè)備樹中的直接內(nèi)存訪問節(jié)點(diǎn)名與所述串口驅(qū)動(dòng)預(yù)設(shè)的直接內(nèi)存訪問節(jié)點(diǎn)名一致時(shí)，解析所述直接內(nèi)存訪問資源、申請(qǐng)直接內(nèi)存訪問通道資源并配置直接內(nèi)存訪問的傳輸模式；

構(gòu)造第一環(huán)形緩沖區(qū)內(nèi)存和第二環(huán)形緩沖區(qū)內(nèi)存；

創(chuàng)建設(shè)備文件描述符并對(duì)所述設(shè)備文件描述符進(jìn)行監(jiān)聽；

當(dāng)監(jiān)聽到所述設(shè)備文件描述符的動(dòng)態(tài)時(shí)，在所述第一環(huán)形緩沖區(qū)內(nèi)存進(jìn)行讀操作，在所述第二環(huán)形緩沖區(qū)內(nèi)存進(jìn)行寫操作。

在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)設(shè)備樹中的直接內(nèi)存訪問節(jié)點(diǎn)名與所述串口驅(qū)動(dòng)預(yù)設(shè)的直接內(nèi)存訪問節(jié)點(diǎn)名不一致時(shí)，配置PIO傳輸模式。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述配置設(shè)備樹中串口設(shè)備的直接內(nèi)存訪問資源的步驟，包括：

根據(jù)芯片數(shù)據(jù)表獲取直接內(nèi)存訪問控制器和直接內(nèi)存訪問發(fā)送/接收通道號(hào)；

在系統(tǒng)設(shè)備樹文件中，添加串口設(shè)備對(duì)應(yīng)的所述直接內(nèi)存訪問控制器、所述直接內(nèi)存訪問發(fā)送/接收通道號(hào)和直接內(nèi)存訪問節(jié)點(diǎn)名。