[发明专利]一种基于串口收发的协议自适应识别、跨平台、标准化的软件系统

说明书

本发明涉及到一种基于串口收发的协议自适应识别、跨平台、标准化的软件系统，系统架构包括接口层、驱动层、数据链路层和协议层，所述接口层负责驱动层与数据链路层消息传递功能实现及各层统一的数据类型定义，通过简易参数配置以适配于不同操作系统；所述驱动层负责与具体硬件平台寄存器的交互及串口数据的发送与接收，通过简易修改可适配于不同硬件平台；所述数据链路层负责数据链路的构建，通过配置内存块大小及个数适配不同的数据流应用场景；所述协议层接收部分主要由数据帧提取及协议解析，通过查表方式进行相应协议解析以自适应不同协议。本发明的系统可适应不同硬件平台、不同操作系统、不同标准数据协议以及不同数据吞吐量应用场景。

技术领域

本发明属于信息交互技术领域，具体是一种基于串口收发协议自适应识别、跨平台、标准化的软件系统。

背景技术

随着现代信息软件技术的飞速发展，各种操作系统、各种硬件平台飞速发展，且数据流交互场景复杂多变，数据接口技术更是与时俱进，如IIC接口、CAN接口、千兆以太网、USB等也在更迭换代，其中串口是其中最基本，也是最常用的接口形式。面对多种形式存在的硬件平台、操作系统以及操作软件，往往无法实现串口收发协议，大大影响了推广应用。

在现有技术中，中国发明专利201910676692.4公开一种基于串口modbus通信协议的通用采集接口软件系统，该软件系统可基本适配各种基于modbus协议的信号采集仪表，同时支持各种输出接口，作为接口软件，进行基于串口modbus协议的报文采集、数据自动分析以及多种方式处理信号。但是，上述专利技术其主要是基于modbus通信协议进行采集、处理和输出，并没有提及硬件、系统件的变换和兼容输出，应用范围较窄，难以有效推广使用。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明准备以串口的应用基础，形成一种收发协议自适应识别、跨平台、标准化的软件系统是一种创新，并进而可在其它接口应用场景推广。

为了达到上述发明目的，本发明提供的技术方案如下：

一种基于串口收发的协议自适应识别、跨平台、标准化的软件系统，该软件系统的架构包括接口层、驱动层、数据链路层和协议层，以上四个部分接口层、驱动层、数据链路层和协议层分别在软件操作系统、硬件平台系统、使用场景、协议系统几个方面建立快速的适配性，并以松耦合、模块化的方式组建在一起。其中：

所述的接口层负责驱动层与数据链路层消息传递机制功能实现及各层统一的数据类型定义，通过参数配置以适配于不同操作系统；

所述的驱动层负责与具体硬件平台寄存器的交互及串口数据的发送与接收，通过修改以适配于不同硬件平台；

所述的数据链路层负责数据链路的构建，通过配置内存块大小及个数适配不同的数据流应用场景，配置信息采用查表的方式；

所述的协议层负责完整数据帧的截取、数据协议的解析以及数据协议的组包，协议的解析及组包采用查表的方式以自适应不同协议；

输入数据流经过的先后顺序分别为驱动层、数据链路层、协议层，输入流程描述如下：输入数据流程首先由中断捕获进入驱动层的中断服务函数，中断服务函数获得数据指针及长度，通过接口层定义的任务、队列接口函数发送至数据链路层的接收任务，接收任务调用接收回调函数将数据流传递至协议层，协议层对数据流以循环链表的方式缓存、拼帧，并以查表的方式进行协议帧识别，最终完成数据流解析。

输出数据流经先后顺序分别为协议层、数据链路层、驱动层，输出流程描述如下：待输出数据经过协议层以查表方式进行组包，调用接口层所定义多任务、队列机制相关接口函数发送至数据链路层发送函数，发送函数调用发送回调函数，通过回调函数传递至驱动层发送中断服务函数完成发送。