基于Linux的串口服務器設計[2]

互聯網技術責任編輯：jerrychen 2012-04-06

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摘要：獲取配置信息GetCONfigValue功能的設計與實現在設計串口服務器之前，首先要配置相應的設備號并給設備配置相應的串口服務器IP地址、TCP通信端口號和串口參數等，這些配置信息放在一個txt文件當中。我們設計了一個Configinfo.txt文件，當我們需要向一個設備傳遞信息時，需要首先從文件中讀取配置信息，對相應的串口及工控板的網絡進

獲取配置信息GetCONfigValue功能的設計與實現

在設計串口服務器之前，首先要配置相應的設備號并給設備配置相應的串口服務器IP地址、TCP通信端口號和串口參數等，這些配置信息放在一個txt文件當中。

我們設計了一個Configinfo.txt文件，當我們需要向一個設備傳遞信息時，需要首先從文件中讀取配置信息，對相應的串口及工控板的網絡進行配置，然后再進行相應的操作。這時，我們在其中用到了兩個自定義函數：GetConfigValue和GetCFGValue.其中GetConfigValue的功能是將Configinfo.txt中的信息配置給串口服務器，它調用GetCFGValue函數，在Configinfo.txt中尋找相應的配置信息項，并截取相應的配置信息。

串口操作函數封裝的設計與實現

在對串口進行相應的操作時，首先要打開串口并配置串口的波特率、數據位、停止位和工作模式等。這些關于串口的操作都封裝在一個文件當中，以使結構清晰，方便檢查以及修改或增加更多的操作函數。所進行的包括以下幾種操作。

串口的打開和關閉：打開串口時，需要首先判斷串口的類型，然后以一定的方式打開串口并保存原來的串口配置信息，最后對串口進行波特率、數據位、停止位和奇偶校驗位的設置。關閉串口時，需要將原來保存的終端信息恢復，使串口回到打開前的狀態。

對串口進行數據讀寫：串口的讀寫操作是串口服務器最基本的功能，當有數據傳送過來時，需要通過串口發送。寫串口操作會把內存中的數據寫入所指的文件，讀串口操作會把串口送來的數據寫入內存中。分別用writecomport和readcomport來實現。

對串口進行設置：需要設置波特率、數據位、停止位和奇偶校驗位。調用定義的封裝函數，來完成這些操作。串口的工作模式通過termios函數的配置來控制。

Modbus TCP/RTU相互轉換功能的實現

這一步是串口服務器設計的關鍵，其轉換重點在于CRC校驗和MBPA報頭的變換。在這里，定義mod2tcp函數來完成Modbus RTU到TCP格式的轉換，定義tcp2mod函數來完成Modbus TCP到RTU格式的數據轉換。例如，來自Modbus主站的TCP協議請求，經串口服務器轉換成Modbus RTU格式，經485口發送給從站，并將從站相應數據經485接口送入串口服務器，轉換成Modbus TCP格式信息返回主站。

由此可見，TCP格式字節數=RTU格式字節數-2+6,獲取的可用數據均相同，因此其程序實現就不再是難題了。

CRC校驗功能

CRC即循環冗余校驗碼，它是數據通信領域中最常用的一種差錯校驗碼。RTU方式時，CRC校驗傳送的全部數據，它忽略信息中單個字符數據的奇偶校驗方法。CRC校驗的關鍵在于數據的匹配，將得到的數據如何正確的套用到CRC校驗當中是其中的關鍵。

CRC校驗有既定的規則，其程序實現非常簡單，只需要以下幾步：CRC字節的初始化；將數據導入進行CRC計算；返回計算出的CRC值。

串口服務器的設計與實現

此部分介紹整個程序的main（）函數，它會調用前文介紹的函數來實現串口服務器功能，故其頭文件中要包含前文所述的各函數文件。程序流程如圖6所示。

main（）函數應用Linux C函數編程，其中應尤其注意socket的應用，socket要先建立再bind（）；在信號量中的參數要配置正確；進程的管理方面，要注意進程退出時先退出子進程，在所有進程都完成之后再關閉socket。

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