【正文】 狀態(tài) 幀頭（ 1） 地址（ 1） 控制字（ 1） 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度（ 1） 數(shù)據(jù)（ N） CRC16校驗(yàn)（ 2） 西安理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 BYTE_HEAD：幀頭驗(yàn)證狀態(tài) BYTE_ADDR: 地址驗(yàn)證狀態(tài) BYTE_CONTROL:控制字驗(yàn)證狀態(tài) BYTE_LENGTH:數(shù)據(jù)長(zhǎng)度驗(yàn)證狀態(tài) BYTE_DATA:數(shù)據(jù)項(xiàng)驗(yàn)證狀態(tài) BYTE_CRC:校驗(yàn)碼驗(yàn)證狀態(tài) 整個(gè)狀態(tài)機(jī)的流轉(zhuǎn)過程如下圖所示W(wǎng)aitngBYTE_HADBYTE_ADRBYTE_CONRLBYTE_LNGHBYTE_CRBYTE_DAch=msed |ch=m_BreqHadch=Ich=m_BsetHad |ch=m_reqadch=oersmreqDat[0]=HdM_BreqDat[0]=ohsm_BreqDat[3]+4=ncvLghm_BreqDat[3]+4=ohs查找?guī)^收到幀頭，接地址接收控制字，判斷是控制幀還數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)幀，查詢長(zhǎng)度數(shù)據(jù)幀，接收數(shù)據(jù)幀，接收完做CR校驗(yàn)控制幀，命令接收完畢做R校驗(yàn)接收完畢，重新搜索幀頭等待幀頭數(shù)據(jù) 圖 01：串口數(shù)據(jù)接收及驗(yàn)證機(jī)制 OnSocket（）函數(shù)接收到字符數(shù)據(jù)以后，把接收到的字符存入到事先定義好的 Buffer[] 緩 存 數(shù) 組 。 (%d, m_RecvData[6])。 VC++編譯器和 MFC 框架，為串口設(shè)備網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)系統(tǒng)的界面開發(fā)提供了方便。 這些組件通過一個(gè)名為 Developer Studio 的組件集成為和諧的開發(fā)環(huán)境。 MFC (Microsoft Foundation Class Library)中的各種類 相互 結(jié)合起來構(gòu)成了一個(gè)應(yīng)用程序框架，它的目的就是讓程序員在此基礎(chǔ)上來建立 Windows 下的應(yīng)用程序，這是一種相對(duì) SDK 來說 更為簡(jiǎn)單的方法?；诳蚣芙⒌膽?yīng)用程序必須有一個(gè)（且只能有一個(gè)）從 CWinApp 派生的類的對(duì)象。 CWnd 類和消息映射機(jī)制隱藏了 WndProc 函數(shù)。 當(dāng)用戶關(guān)閉你的子窗口時(shí)，應(yīng)銷毀 CWnd 對(duì)象，或者調(diào)用DestroyWindow 成員函數(shù)以清除窗口并銷毀它的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。消息映射包含了一個(gè)或多個(gè)宏，用以指定哪個(gè)函數(shù)處理哪個(gè)消息。 西安理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 40 3） 選擇基于對(duì)話框，點(diǎn)擊下一步，彈出應(yīng)用程序外觀設(shè)置。如下圖所示。如下圖所示。點(diǎn)擊右鍵，選中屬性，彈出如下對(duì)話框按鈕控件屬性對(duì)話框。該對(duì)話框顯示了應(yīng)用程序創(chuàng)建的 MFC 類和文件。 1） 運(yùn)行 Visual C++ 集成開發(fā)環(huán)境。 微軟基礎(chǔ)類庫提供了為基于消息的編程而優(yōu)化的編程模式。 程序開發(fā)者 可以經(jīng)過兩個(gè)步驟來創(chuàng)建一個(gè) 子窗口。另一方面，Windows 的窗口是 Windows 的一種內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它是由 CWnd的 Create 成員函數(shù)創(chuàng)建的，而由 CWnd 的虛擬析構(gòu)函數(shù)銷毀。 郭一君：串口設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 35 圖 01： MFC 類庫層次結(jié)構(gòu)圖（部分） 1） CWinApp 類 每個(gè)應(yīng)用程序從類 CWinApp 派生出自己的應(yīng)用程序類，并定義一個(gè)全局的對(duì)象。而且 C++本身所具備的超越 C 語言的特性都可以使開發(fā)者編寫出更易用，更靈活的代碼。 Visual C++ 不僅是一個(gè) C++ 編譯器，而且是一個(gè)基于 Windows 操作系統(tǒng)的可視化集成開發(fā)環(huán)境（ integrated development environment， IDE）。 第五章 人機(jī)交互設(shè)計(jì) 串口設(shè)備網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)系統(tǒng)中，主要的一部分是上位機(jī)人機(jī)交互的設(shè)計(jì)。對(duì)此三個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，利用函數(shù)解析后，顯示到列表控件響應(yīng)的位置，如下： (%d, m_RecvData[4])。數(shù)據(jù)的驗(yàn)證機(jī)制主要在 實(shí)現(xiàn)定 義好的 OnCommunication() 函數(shù)中實(shí)現(xiàn)。 } } 8）數(shù)據(jù)發(fā)送： ::send(m_socket, (char*)szBuffer, len, 0)。 inRead。 TRACE(nRead: %d, nRead)。 if(lParam==FD_READ) { TRACE(CGPSctrlView::OnReceive\n)。 = i_addr((1))。data)。 2）多線程接收實(shí)現(xiàn) 當(dāng)串口設(shè)備較多時(shí)，則可以利用多線程處理各個(gè)設(shè)備數(shù)據(jù)的收發(fā)。一種是通過 WSAAsyncSelect()函數(shù)注冊(cè) Socket 套接字消息響應(yīng)來進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，這是最普遍的。 MFC 下 Socket編程基本步驟 sockets（套接字）編程有三種，流式套接字（ SOCK_STREAM），數(shù)據(jù)報(bào)套接字（ SOCK_DGRAM），原始套接字（ SOCK_RAW）；基于 TCP的 socket 編程是采用的流式套接字。 如果想利用 Windows Sockets 方便地處理 MFC 應(yīng)用程序中的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議， 而又不想放棄靈活性， 可以考慮使用 CAsyncSocket 。 返回值：接收到的字節(jié)數(shù) 10） send 對(duì)已經(jīng)建立連接的 socket 發(fā)送數(shù)據(jù)信息 函數(shù)原型： int send( SOCKET s, char FAR* buf, //發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū) int len ,// 緩沖區(qū)長(zhǎng)度 int flags //有 MSG_PEEK 和 MSG_OOB )。}。 4） closesocket 關(guān)閉套接字 函數(shù)原型： int closesocket( SOCKET s //要關(guān)閉的套接字 )。 char szSystemStatus[WSASYS_STATUS_LEN+1]。主要的 API 函數(shù)如下： 1） WSAStartup 調(diào)用 windows Socket DLL 函數(shù)原型 int WSAStartup( WORD wVersionRequested, // 應(yīng)用程序要求的 sockets 版本 LPWSADATA lpWSAData //指向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) WSDATA 的指針， //得到 windows Socket 的具體信息） ； WSDATA 定義如下： typedef struct WSAData { WORD wVersion。流式套接字提供沒有記錄邊界的數(shù)據(jù)流，即字節(jié)流。運(yùn)行在 PC的 Client監(jiān)控終端，通過 Socket 與運(yùn)行在串口服務(wù)器的 Server 端建立通信連接，進(jìn)而控制串口設(shè)備。 MFC Object 和 Windows Object 是不一樣的，但兩者緊密聯(lián)系。Visual Studio 20xx 為開發(fā)人員提供了所有相關(guān)的工具和框架支持，幫助創(chuàng)建引人注目的、令人印象深刻并支持 AJAX 的 Web 應(yīng)用程序 。 它以擁有“語法高亮”， IntelliSense（自動(dòng)完成功能）以及高級(jí)除錯(cuò)功能而著稱。其基本的硬件架構(gòu)如圖 21所示： 串 口 設(shè) 備串 口 服 務(wù) 器串 口 設(shè) 備串 口 設(shè) 備路 由 器以 太 網(wǎng)控 制 終 端( P C )控 制 終 端( P C )控 制 終 端( P C ) 圖 02： 串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 整個(gè)控制網(wǎng)絡(luò)中，串口設(shè)備通過 RS232/RS485 連接到串口服務(wù)器上，串口服務(wù)器通過路由器 /交換器接入以太網(wǎng)。 串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器工作模式 由于串口協(xié)議不具有網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層，所以串口轉(zhuǎn)網(wǎng)口的通信，實(shí)際是將串口數(shù)據(jù)作為 TCP/IP 的應(yīng)用層數(shù)據(jù)，用 TCP 封裝傳輸?shù)姆绞健? 如果計(jì)算機(jī)至串口服務(wù)器的連接是經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)（ Inter）的，則還需掌握相關(guān)路由配置，有可能需增 加一定網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以打通路由連接。 論文的第三至第七章將分析本課題的工作并詳細(xì)描述基于串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器的串口遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)連接的實(shí)現(xiàn)。 遠(yuǎn)程 監(jiān)控系統(tǒng) 有兩種類型，一種是生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)沒有現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，而是將 數(shù)據(jù)采集 后直接送到遠(yuǎn)程 計(jì)算機(jī) 進(jìn)行處理，這種遠(yuǎn)程監(jiān)控與一般的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控沒有多大的區(qū)別，只是數(shù)據(jù)傳輸距離比現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)要遠(yuǎn)，其它部分則和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)相同；另一種是現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控與遠(yuǎn)程監(jiān)控并存。許多外設(shè)和 計(jì)算機(jī) 按串行方式進(jìn)行通信，這里所說的串行 方式，是指外設(shè)與接口電路之間的信息傳送方式，實(shí)際上，CPU 與接口之間仍按并行方式工作。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)是當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展的戰(zhàn)略制高點(diǎn)之一 。關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)以及研發(fā)關(guān)鍵在于 RFID、傳感器、嵌入式軟件以及傳輸數(shù)據(jù)計(jì)算等領(lǐng)域的研究。尤其在工業(yè)、通訊等領(lǐng)域內(nèi)，串口在設(shè)備通訊方面 郭一君：串口設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 3 有著極為廣泛的應(yīng)用。 串口通信 (Serial Communication)， 是指外設(shè)間，通過數(shù)據(jù)信號(hào)線 、地線、控制 線等，按位進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)的一種通訊方式，主要用于串行式逐位數(shù)據(jù)傳輸。 物聯(lián)網(wǎng)、串口通訊及遠(yuǎn)程監(jiān) 控的概述 發(fā)展歷史 物聯(lián)網(wǎng)（ Inter of Things，縮寫 IOT）是一個(gè)基于互聯(lián) 西安理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息承載體，讓所有能夠被獨(dú)立尋址的普通物理對(duì)象實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。這個(gè)階段的互聯(lián)網(wǎng)，我們稱之為物聯(lián)網(wǎng)（ Inter of Things）。這個(gè)階段的互聯(lián)網(wǎng)，我們稱之為物聯(lián)網(wǎng)（ Inter of Things）。這其中就包括串口通訊。這其中就包括串口通訊。 顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。這種通信方式使用的數(shù)據(jù)線少，在遠(yuǎn)距離通信中可以節(jié)約通信成本，但其傳輸速度比并行傳輸?shù)汀? 遠(yuǎn)程監(jiān)控這個(gè)詞有兩重意思。其普及以后，用于 動(dòng)物 、植物和機(jī)器、物品 西安理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 的傳感器與電子標(biāo)簽及配套的接口裝置的數(shù)量將大大超過手機(jī)的數(shù)量。因此，通信既包括計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備之間，也包括計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)之間的信息交換。我們通常所說的設(shè)備的串口 郭一君：串口設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 5 都是按照 EIA 規(guī)定的電氣特性而設(shè)計(jì)的。 隨著 網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 的不斷發(fā)展，遠(yuǎn)程監(jiān)控將更多地應(yīng)用在企業(yè)生產(chǎn)過程的管理中，專業(yè)技術(shù)人員可以通過互聯(lián)網(wǎng)來管理和維護(hù)生產(chǎn)過程，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，提高設(shè)備的可用率，最終降低生產(chǎn)成本，提高效益。 課題工作主要分為： 1） 硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 2） 監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)。在這兩項(xiàng)的基礎(chǔ)上，可以擴(kuò)展開發(fā)出功能更為復(fù)雜、應(yīng)用更具針對(duì)性的應(yīng)用軟件。在 TCP 通信中，必須由通信兩端構(gòu)成，即一方為 TCP 客戶端，另一方為 TCP 服務(wù)端。 西安理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 VC++ （ MFC）工具介紹 VC++ Microsoft Visual C++，（簡(jiǎn)稱 Visual C++、 MSVC、 VC++或VC） 微軟公司 的 C++開發(fā)工具，具有 集成開發(fā)環(huán)境 ，可提供編輯 C語言， C++以及 C++/CLI 等 編程語言 。其編譯及建置系統(tǒng)以預(yù)編譯頭文件、最小重建功能及累加連結(jié)著稱。有時(shí)人們說 vc 呢也指它的內(nèi)部編譯器，集成開發(fā)環(huán)境必須有一個(gè)編譯器內(nèi)核，要不有什么用，例如 DevC++其中一個(gè)編譯器內(nèi)核就是 gcc。能夠?yàn)楹竺嬷R(shí)的學(xué)習(xí)提供基礎(chǔ)的幫助。 3) 在工作模式中把對(duì)應(yīng)的工作模式設(shè)置成 TCP Server 工作模式 4) 保存提交?？蛻舳送瑯咏⑻捉幼郑? 用于向服務(wù)器端發(fā)起連接請(qǐng)求。 unsigned short iMaxUdpDg。 char FAR * lpVendorInfo。}。 函數(shù)原型： SOCKET accept( SOCKET s, // 處于監(jiān)聽狀態(tài)的 socket struct sockaddr FAR* addr, //將要接受地址的 sockaddr 指針 int FAR* addrlen //地址的長(zhǎng)度 )。 12） sendto 向目標(biāo)地址發(fā)送數(shù)據(jù)信息 函數(shù)原型： 西安理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 int sendto( SOCKET s, const char FAR * buf, int len, int flags, const struct sockaddr FAR * to, int tolen )。 2） CSocket 類 CSocket 類是 CAsyncSocket 類的派生類， 它致力于提供比 CAsyncSocket 類更高的抽象性，使得網(wǎng)絡(luò)編程變得簡(jiǎn)單方便。 客戶機(jī)端編程步驟： 1）加載套接字庫，創(chuàng)建套接字 (WSAStartup()/socket())； 2）