[發明專利]一種供終端應用程序調用的串口代理及實現方法

有效

• 申請號: 202010234090.6
• 申請日: 2020-03-30
• 公開（公告）號: CN111459632B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 束豐;盧捍華;閔麗娟;王亞石
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: G06F9/48
• 分類號: G06F9/48
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種供終端應用程序調用的串口代理及實現方法，所述的串口代理包括主機側與代理側兩部分，主機側為一個與代理測串口代理軟件匹配的接口管理程序；代理側為在串口和連接對象之間接入的由串口代理硬件及其嵌入式軟件程序組成的系統；所述方法對使用串行接口的模塊以及器件進行了統一管理，能夠接入各種具有異步串行口的模塊與器件。此串口代理有兩種運行狀態，分別是管理狀態以及工作狀態；當串口代理處于管理狀態下時，能確認接口的有效性并提供代理的下層屬性，使得應用程序能夠根據不同的連接設備自主選擇工作的模式；當串口代理處于工作狀態下時，串口代理透明地在主機和接口對象間轉發數據，不進行任何處理。

技術領域

本發明屬于計算機以及嵌入式技術領域，具體涉及一種供終端應用程序調用的串口代理及實現方法。

背景技術

連接處于物聯網感知層的終端設備是實現萬物互聯的第一步。物聯網技術的持續發展，催生了大量與物聯網相關的需求和應用，要求物聯網能夠接入各種具有異步串行接口的模塊以及器件。但僅依靠Windows和Linux的應用程序無法實現對不同連接對象進行識別管理。當連接對象斷連或改變時，不能自主改變工作狀態，需要人工參與配置。上述缺陷耗費大量人工并加大了物聯網維護的成本，也不利于物聯網平臺的智能化，破壞了物聯網平臺的適用性。

發明內容

發明目的：本發明提供一種供終端應用程序調用的串口代理及實現方法，能夠做到串口及其接入的對象系統的即插即用。

4、發明內容：本發明所述的一種供終端應用程序調用的串口代理，包括主機側與代理側兩部分，主機側為一個與代理測串口代理軟件匹配的接口管理程序；代理側為在串口和連接對象之間接入的由串口代理硬件及其嵌入式軟件程序組成的系統；所述主機側包括主機側接口處理模塊和主機側數據處理模塊；所述主機側接口處理模塊實現主機側接口的管理，供主機側應用程序調用；所述主機側數據處理模塊實現與連接對象之間的數據傳輸，包括全局傳感、執行數據以及全局管理數據；所述代理側包括主機接口適配模塊、代理側數據處理模塊和南向接口適配模塊；所述主機接口適配模塊將來自代理側的電平接口轉換為主機側電平接口；所述代理側數據處理模塊完成配置代理工作狀態，數據格式轉換，數據轉發功能；所述南向接口適配模塊處理與連接對象接口的電平轉換和接口協議轉換。

所述代理側硬件由一個至少帶有兩個UART串口的低價8位處理器組成。

本發明還提供一種供終端應用程序調用的串口代理的實現方法，包括以下步驟：

(1)主機啟動，主機向代理側發送類型請求指令；代理側收到類型請求，進入初始化狀態并向主機側返回該串口所連接終端設備的類型信息；主機側向代理側發送進入工作狀態命令，代理側進入工作狀態；

(2)主機側定時檢查串口，對已知串口類型的代理進行心跳檢測，對未知串口類型的代理與步驟1相同；已進入工作狀態的代理對心跳檢測返回心跳響應，其余時間正常轉發數據；尚未初始化的代理與步驟1中相同。

進一步地，所述步驟(1)包括以下步驟：

(11)網關中維護一個現有串口表，每個串口一條記錄，記錄中只有三個參數：虛擬的串口標識，串口的操作系統名稱和串口接口類型編碼；

(12)網關程序啟動時，首先檢查系統中所有存在的串口，并進行串口的初始化，即向每個串口中的代理發送類型請求消息，如果獲得回復，則建立該串口的記錄，并使串口進入工作狀態；

(13)主機側有一個串口檢測線程，定時啟動，檢測串口是否有更新，如果串口不再工作，則從現有串口表中刪除其記錄；如果發現新的串口，則向其發送類型請求消息，進入初始化過程；

(14)串口代理接入系統時，不進行任何操作，等待網關側的初始化，初始化以后，串口才可以收發數據；

(15)代理接口處于初始化狀態時，通信雙方不傳輸全局數據，而是進行管理信息的交換；