【正文】 的應用和微機網(wǎng)絡的發(fā)展，通信功能越來越顯得重要。對于那些與計算機相距不遠的人－機交換設備和串行存儲的外部設備如終端、打印機、邏輯分析儀、磁盤等，采用串行方式交換數(shù)據(jù)也很普遍。需要特別說明的是串口的電平規(guī)范。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將串口通訊從原來簡單針對本地低速率通訊應用的模式發(fā)展為其最后100米的通訊連接辦法之一。一般是采用現(xiàn)場總線技術(shù)將分布于各個設備的傳感器、監(jiān)控設備等連接起來，這樣就從分立單元階段進入了集成單元階段，然后各個管理站點的服務再用局域網(wǎng)連接起來，這樣就形成了企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)(Intranet)。全文大致分為以下幾部分內(nèi)容。第八章將展示文章的相關(guān)成果，供大家參考使用。課題以一臺GPS時鐘設備作為目標通訊設備，通過串口服務器實現(xiàn)該GPS設備串口通訊的網(wǎng)絡化連接，并最終通過以太網(wǎng)連接到遠程計算機。監(jiān)控軟件是指運行于計算機上，用以連接遠端串口服務器并進而連接GPS時鐘設備的服務軟件。第二章 串口聯(lián)網(wǎng)服務器概述及VC++（MFC)工具介紹串口聯(lián)網(wǎng)服務器是為RS232/485串口到TCP/IP網(wǎng)絡之間完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的通訊接口轉(zhuǎn)換器。由于TCP/IP協(xié)議的傳輸層包含了TCP協(xié)議和UDP協(xié)議，而TCP協(xié)議具有客戶端和服務端兩種工作模式，所以串口轉(zhuǎn)網(wǎng)口通信的工作模式可以分為：TCP服務器端模式（TCP Server）、TCP客戶端模式（TCP Client）和UDP模式三種。UDP模式：UDP模式是基于非連接的模式，只要有數(shù)據(jù)發(fā)送即可立即發(fā)送，不需要事先連接，但是它無法保證數(shù)據(jù)不丟失，容易產(chǎn)生誤碼。針對串口設備的通信協(xié)議，設計相應的監(jiān)控軟件。目前最新的版本是Microsoft Visual C++ 2013。比如，它允許用戶進行遠程調(diào)試，單步執(zhí)行等。 Visual Studio 是微軟公司推出的開發(fā)環(huán)境，Visual Studio 可以用來創(chuàng)建 Windows 平臺下的 Windows應用程序和網(wǎng)絡應用程序，也可以用來創(chuàng)建網(wǎng)絡服務、智能設備應用程序和 Office插件。 開發(fā)人員能夠利用這些豐富的客戶端和服務器端框架輕松構(gòu)建以客戶為中心的 Web應用程序，這些應用程序可以集成任何后端數(shù)據(jù)提供程序、在任何當前瀏覽器內(nèi)運行并完全訪問 ASP NET應用程序服務和 Microsoft 平臺。xx是版本，它封裝了mfc內(nèi)核，所以你在你的代碼看不到原本的SDK編程中的消息循環(huán)等等東西，因為MFC框架幫你封裝好了，這樣你就可以專心的考慮你程序的邏輯，而不是這些每次編程都要重復的東西，但是由于是通用框架，沒有最好的針對性，當然也就喪失了一些靈活性和效率但是MFC的封裝很淺，所以效率上損失不大，靈活性還可以，雖然也有很多缺陷，但還是一個比較好的東西。 本章主要講述了本課題在軟硬件設計方面需要的基礎知識，包括硬件方面串口聯(lián)網(wǎng)服務器的原理及工作模式，以及硬件架構(gòu)?？刂凭W(wǎng)絡的架構(gòu)采用C/S 模式架構(gòu)。如下圖51所示：圖 01：底層通信原理連接到網(wǎng)絡中的串口服務器，需要把串口服務器設置成TCP Server模式。TCP為面向連接的一種網(wǎng)絡連接方式，能夠保證數(shù)據(jù)通信的安全性。字節(jié)流能確保以正確的順序無重復地被送達。連接成功后，則服務器和客戶機可以進行數(shù)據(jù)收發(fā)通信。WORD wHighVersion。char szDescription[WSADESCRIPTION_LEN+1]。unsigned short iMaxSockets。2）WSACleanup 結(jié)束對 Windows Sockets DLL 的調(diào)用函數(shù)原型：int WSACleanup(void)。5）bind 將一個本地地址和一個 SOCKET 描述字連接起來函數(shù)原型：int bind(SOCKET s, // 要綁定的套接字const struct sockaddr FAR* name, // 指向 SOCKADDR 結(jié)構(gòu)的地址int namelen // 地址結(jié)構(gòu)的 sizeof)Tcp/ip SOCKADDR 的結(jié)構(gòu)為struct sockaddr{unsigned short sa_family。unsigned short sin_port。6)listen 設定 socket 為監(jiān)聽狀態(tài)函數(shù)原型：int listen(SOCKET s, // 進行監(jiān)聽的 socketint backlog // 客戶端可以連接的請求個數(shù))。連接成功后，客戶端用此 socket 與服務器通信。返回值：發(fā)送的字節(jié)數(shù)11 ）WSAAsyncSelect 要求 socket 在有事件發(fā)生時通知使用者，本函數(shù)將套接口設置成為非阻塞方式。 MFC下的 Socket編程類 MFC 提供了兩個類用以支持套接字編程，它們是 CAsyncSocket 類和 CSocket 類。CAsyncSocket 類是 MFC 在方便性與靈活性中的一種折衷方案。在流方式的通信模式下， CSocket 類通常會與 CArchive 類結(jié)合， 以串行化的方式發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，這使得網(wǎng)絡編程變得像讀寫文件一樣簡單了。2）向服務器發(fā)出連接請求(connect())；4）關(guān)閉套接字，關(guān)閉加載的套接字庫(closesocket()/WSACleanup())。在串口設備實現(xiàn)網(wǎng)絡互聯(lián)模型中，Client端接收數(shù)據(jù)處理，主要方式有兩種。WSAAsyncSelect()函數(shù)如下：intPASCAL FAR WSAAsyncSelect (SOCKET s,HWND hWnd,unsigned int wMsg,long lEvent)。添加OnSocket（）函數(shù)消息映射：ON_MESSAGE(WM_SOCKET,OnSocket)最后實現(xiàn)OnSocket函數(shù)。在新的線程中，新增加了一個TCP Client類，該類繼承于 TCP ClientBase基類，從實現(xiàn)應用程序與新增加設備進行數(shù)據(jù)通信的目的。 //定義版本號碼 ::WSAStartup(w,amp。 int nPort = atoi(strPort)。5）套接字參數(shù)設置： = AF_INET。addr, sizeof(addr))。 TRACE(OnSocket\n)。 int nRead。 memcpy((void*)buf, (void*)buffer, 128)。 break。 for(int i=0。 } } } if(lParam == FD_CONNECT) { m_bConnected = true。 ((CStatic*)GetDlgItem(IDC_LIGHT_CONNECT))SetIcon(m_greenIcon)。第四章GPS設備協(xié)議解析Socket套接字實現(xiàn)接收數(shù)據(jù)后，還需要對接收的數(shù)據(jù)進行驗證和解析處理。否則丟棄接收到的數(shù)據(jù)。軟件終端調(diào)用OnCommunication()函數(shù)對存在Buffer[]中的數(shù)據(jù)進行狀態(tài)機驗證。及m_RecvData[4]中為時， m_RecvData[5]中為分， m_RecvData[6]中為秒。其他數(shù)據(jù)項的解析與時間的解析思路一致，只是具體項的具體解析算法不一致。整體掌握幀數(shù)據(jù)從接收到解析出來，能夠進行使用的整個過程。 Visual C++ Visual C++ ，是微軟推出的一款C++編譯器，將“高級語言”翻譯為“機器語言（低級語言）”的程序。所以實際中，更多的是以Visual C++。VC++應用程序的開發(fā)主要有兩種模式，一種是WINAPI開發(fā)更具備效率優(yōu)勢。利用C++的封裝性開發(fā)者可以更容易理解和操作各種窗口對象；利用C++的派生性開發(fā)者可以減少開發(fā)自定義窗口的時間和創(chuàng)造出可重用的代碼；利用虛擬性可以在必要時更好的控制窗口的活動。因為總體上，MFC框架定義了應用程序的輪廓，并提供了用戶接口的標準實現(xiàn)方法，程序員所要做的就是通過預定義的接口把具體應用程序特有 的東西填入這個輪廓。從圖中，可以看到各種類和控件的相互關(guān)系。CWinApp 所包含的數(shù)據(jù)成員主要用于存放和控制應用程序本身的信息。CWnd對象是由CWnd的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)創(chuàng)建或銷毀的。接收到的Windows通知消息通過消息映射被自動發(fā)送到適當?shù)腃Wnd OnMessage成員函數(shù)。在派生類中實現(xiàn)消息處理成員函數(shù)和消息映射，以指定當消息被發(fā)送到窗口時應該如何動作。在微軟基礎類庫中，從CWnd派生了許多其它類以提供特定的窗口類型。每當發(fā)生一個事件，如擊鍵或鼠標點擊，就會向應用程序發(fā)送一個消息，然后由它來處理事件。 MFC開發(fā)應用程序?qū)崿F(xiàn)Visual C++。下面以建立基于對話框的應用程序為例，詳述建立MFC應用程序步驟。如下圖。后續(xù)彈出的對話框如下所示。用戶可以根據(jù)需要在該界面拖動控件布局成自己需要的界面程序。選中按鈕控件。點擊關(guān)閉2） 利用類向?qū)砑酉㈨憫瘮?shù)。選擇Edit Code，則進入添加的消息響應函數(shù)中。為串口設備通過網(wǎng)絡實現(xiàn)人機交互提供了可能。圖 03：軟件界面功能說明運用MFC框架方法，課題開發(fā)了簡單的人機界面。演示成果圖及硬件圖如下圖所示：串口通訊雖歷史悠久且速率低，但其簡單可靠的特點仍然在專業(yè)領域得到大量應用。由于時間原因，僅實現(xiàn)了基本的通訊功能，成果有限。對串口通訊的歷史和未來進行了研究，并總結(jié)串口通訊在物聯(lián)網(wǎng)以及遠程監(jiān)控等方面依然具有極為重要的應用價值。課題通過具體硬件和軟件設計實現(xiàn)了串口的遠程聯(lián)網(wǎng)通訊，證明串口通訊在物聯(lián)網(wǎng)時代仍然可以簡單、有效的得以實現(xiàn)和整合，成為物聯(lián)網(wǎng)重要的有機組成部分。2） 實際應用中的網(wǎng)絡連接往往比較復雜，如何在一個龐大的網(wǎng)絡中搜索到串口聯(lián)網(wǎng)服務器并快速建立連接也是一個待解決問題。由于作者的理論和技術(shù)水平有限，論文中難免出現(xiàn)一些錯誤、問題，還請老師和同學批評指正。 Qishen Zhu, RS485 serial port pseudofullduplex munication research and application, Prognostics and Health Management Conference, 2010. PHM 39。09. Second International Workshop on, vol 2, pp382384, 2009.[19], Interface unit for audiocassette and RS232standard serial port, Journal of Microputer Applications, Volume 8, Issue 3, July 1985, Pages 279284.[20]JohnIovine, RS232 SerialCommunication, PIC Projects for NonProgrammers,2012, Pages 151187.[21]John Ridley, Serial transfer of programs, Mitsubishi FX Programmable Logic Controllers (Second Edition), 2003, Pages 5565.