并且扶助串口和网络通信

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并且扶助串口和网络通信

1.C#跨平台物联网通信框架ServerSuperIO(SSIO卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎介绍

《连载 |
物联网框架ServerSuperIO教程》1.4种简报形式机制。

《连载 |
物联网框架ServerSuperIO教程》2.劳务实例的配置参数表明

《连载 | 物联网框架ServerSuperIO教程》-
3.设备驱动介绍

 

注:ServerSuperIO有望被移植到Windows
10
IOT上,那么未来有希望付出意气风发套设备驱动,能够分段在服务端、嵌入式设备中,将产生全部的解决方案。

     
现在早就调节和测验通过某些代码,还得须求风流倜傥段时间,日常都以晚间干,时间也轻易。如下图:

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目       录

4.如开荒风姿浪漫套装置驱动,同有时候补助串口和互联网通信… 2

4.1           概述… 2

4.2           通信合同分明… 2

4.2.1    发送读实时数据命令左券… 2

4.2.2    拆解深入分析实时数据左券… 3

4.2.3    发送和选用数据事例… 3

4.3           开辟设备驱动… 3

4.3.1    创设实时数据悠久对象(不是必需)… 3

4.3.2    营造参数数据悠久对象… 5

4.3.3    营造发送和剖判左券命令对象… 5

4.3.4    塑造筑协会谈商讨驱动对象… 6

4.3.5    构建设备驱动对象… 8

4.4           创设宿主程序… 12

4.5           运营效果… 15

 

 

4.如开垦生龙活虎套设备驱动,同期帮衬串口和互连网通讯

4.1    概述

    
作为物联网通信框架,分明要扶持三种电视发表链路,在各样报导链路的底蕴上造成种种通信公约的相互,举个例子:Modbus、自定义和煦等等。可是,有二个主题素材:针对同少年老成台硬件设施或传感器,达成串口和网络三种简报情势的数量收罗和决定,是还是不是要分头写代码?假如从现实角度解析,同风度翩翩硬件,它要实现的职业逻辑鲜明是同等的,所以ServerSuperIO物联网框架,允许开荒生机勃勃套设备驱动,同期帮衬串口和互联网二种简报方式的彼此。

    
通信比相当的粗略、交互作用很粗大略、业务相当的轻易……假设把众多简约的题目合在一齐,那么就变得不轻松了,所以要有二个框架性的东西,重新把过多主题材料变得轻便。

4.2    通信协议鲜明

   
在成功二个装置驱动的付出早先,首先要了然它的简报公约,好比多人交换的言语同样。针对报导合同,大家自定义叁个简便交互作用方式,只是发送命令,提取数据音信。

4.2.1    发送读实时数据命令左券

    
计算机发送0x61发令为读实时数据命令,共发送6个字节,校验和为从“从机地址”开端的丰盛和,不包涵“数据报头”、“校验和”和“公约甘休”。

     发送指令数据帧如下:

帧结构

数码报头

从机地址

指令代码

校验和

说道甘休

0x55

0xAA

 

0x61

 

0x0D

字节数

1

1

1

1

1

1

  

4.2.2    解析实时数据公约

   
下位机接受到读实时数据命令后,并校验成功,重返实时数据,校验和为从“从机地址”开始的足够和,不包涵“数据报头”、“校验和”和“合同截至”。

    选取数据帧如下:

帧结构

数量报头

从机地址

一声令下代码

流量

信号

校验和

公约截至

0x55

0xAA

 

0x61

浮点型

浮点型

 

0x0D

字节数

1

1

1

1

4

 

4

1

1

4.2.3    发送和选择数据事例

出殡(十四进制卡塔尔国:0x55 0xaa 0x00 0x61 0x61 0x0d

接过(十九进制卡塔尔:0x55 0xaa 0x00 0x61 0x43 0x7a 0x00 0x00 0x43 0xb4 0x15
0x0d

流量数据为:250.00

实信号数据为:360.00

4.3    开采设备驱动

4.3.1    塑造实时数据漫长对象(不是必得卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎

1.通过重临数据的报纸发表合同,有流量和频限信号几个动态变量,大家须要创造三个动态目的实体类,首要用来左券驱动与设施驱动之间的多寡交互作用。代码如下:

public class Dyn
{
        private float _Flow = 0.0f;
        /// <summary>
        /// 流量
        /// </summary>
        public float Flow
        {
            get { return _Flow; }
            set { _Flow = value; }
        }
        private float _Signal = 0.0f;
        /// <summary>
        /// 信号
        /// </summary>
        public float Signal
        {
            get { return _Signal; }
            set { _Signal = value; }
        }
}

 
2.大家根本的劳作是要创造一个实时数据持久对象类,实时缓存数据消息,也能够把该实时数据信息保存到数据库中或此外存款和储蓄媒介物。实时数量长久对象类的代码如下:

public class DeviceDyn:DeviceDynamic
{
        public DeviceDyn() : base()
        {
            Dyn=new Dyn();
        }
        public override string GetAlertState()
        {
            throw new NotImplementedException("无报警信息");
        }
        public override object Repair()
        {
            return new DeviceDyn();
        }
        public Dyn Dyn { get; set; }
}

     DeviceDyn
类世袭自DeviceDynamic,因为各样硬件器械的告急音讯有非常的大或者不相通,所以GetAlertState函数能够实该效率,可是SSIO框架并未直接援引;那些类精气神上是叁个方可连串化,在不加互斥的气象下恐怕形成文件损坏,所以Repair能够完毕修复效应,在DeviceDynamic基类里金玉满堂了该效能;此外,完毕DeviceDynamic基类自带两个函数,Save函数用于长久化(种类化卡塔尔此类的信息,Load用于获取(反类别化卡塔 尔(英语:State of Qatar)此类的信息,在装置驱动中得以应用。

4.3.2    营造参数数据悠久对象

   
常常的话硬件设施会有读参数的命令,那么重返来的参数也急需张开悠久化存款和储蓄,并且每台器械的参数都只怕不均等,在这里提供二个可扩充的接口。在这里个报纸发表左券中并从未涉嫌到道具参数相关的商谈表达,可是大家也须求成立三个参数数据持久对象类,可以不写任何扩张的参数属性,在SSIO框架对参数的接口举行了援用,那是必需开展了办事。代码如下:

public class DevicePara:ServerSuperIO.Device.DeviceParameter
{
        public override object Repair()
        {
            return new DevicePara();
        }
}

    
DevicePara世袭自DeviceParameter类,情状与实时数据漫长对象形似,能够参数。

4.3.3    营造发送和剖判左券命令对象

   
与设施开展交互作用会涉及到大多交互作用式的通令或指令代码,而这一个命令在SSIO框架内是以切磋命令对象的款型存在,大意包括七个部:施行命令接口、打包发送数据接口、深入分析选取数据接口等。

   
针对地点的简报公约,有叁个61发令,那么大家就足以依靠61限令为命名构建二个研商命令对象,包蕴发送数据和解析数据部分。假如有其余命令代码,推而广之。代码如下:

internal class DeviceCommand:ProtocolCommand
{
        public override string Name
        {
            get { return "61"; }
        }

        public override void ExcuteCommand<T>(T t)
        {
            throw new NotImplementedException();
        }

        public override byte[] Package<T> (string code, T1 t1,T2 t2)
        {
            //发送:0x55 0xaa 0x00 0x61 0x61 0x0d
            byte[] data = new byte[6];
            data[0] = 0x55;
            data[1] = 0xaa;
            data[2] = byte.Parse(code);
            data[3] = 0x61;
            data[4] = this.ProtocolDriver.GetCheckData(data)[0];
            data[5] = 0x0d;
            return data;
        }

        public override dynamic Analysis<T>(byte[] data, T t)
        {
            Dyn dyn = new Dyn()
            //一般下位机是单片的话,接收到数据的高低位需要互换,才能正常解析。
            byte[] flow = BinaryUtil.SubBytes(data, 4, 4, true);
            dyn.Flow = BitConverter.ToSingle(flow, 0);
            byte[] signal = BinaryUtil.SubBytes(data, 8, 4, true);
            dyn.Signal = BitConverter.ToSingle(signal, 0);
            return dyn;
        }

}

    
创设筑社团议命令需求整个继续自ProtocolCommand,依照报道合同显明,Name属性重回61,作为重大字;Package是包裹要送的多少新闻;Analysis对应着选用数据之后张开拆解剖判操作。就那样一个回顾的协商命令驱动就营造形成了。

4.3.4    创设筑协会谈商讨驱动对象

   
有了磋商命令之后,大家必要营造筑组织商驱动对象,SSIO框架扶植自定义共同商议也在于此,何况与设施驱动的接口相关联,在SSIO框架的尖端应用中也扩充了引用,创设那引对象很关键。代码如下:

internal class DeviceProtocol:ProtocolDriver
{
        public override bool CheckData(byte[] data)
        {
            if (data[0] == 0x55 && data[1] == 0xaa && data[data.Length - 1] == 0x0d)
            {
                return true;
            }
            else
            {
                return false;
            }
        }

        public override byte[] GetCommand(byte[] data)
        {
            return new byte[] { data[3] };
        }

        public override int GetAddress(byte[] data)
        {
            return data[2];
        }

        public override byte[] GetHead(byte[] data)
        {
            return new byte[] { data[0], data[1] };
        }

        public override byte[] GetEnd(byte[] data)
        {
            return new byte[] { data[data.Length - 1] };
        }

        public override byte[] GetCheckData(byte[] data)
        {
            byte checkSum = 0;
            for (int i = 2; i < data.Length - 2; i++)
            {
                checkSum += data[i];
            }
            return new byte[] { checkSum };
        }

        public override string GetCode(byte[] data)
        {
            throw new NotImplementedException();
        }

        public override int GetPackageLength(byte[] data, IChannel channel, ref int readTimeout)
        {
           throw new NotImplementedException();
        }
}

     DeviceProtocol 合同驱动世袭自ProtocolDriver
,一个设备驱动只存在三个研究驱动,多个合计驱动能够存在七个左券命令(如61指令卡塔尔。该类中的CheckData函数很入眼,SSIO框架中的设备驱动基类援引了,首借使完结校验接受数据的完事性,是或不是顺应协议,从而调控了通信状态:通信寻常、通信中断、通信苦闷、以至通信未知,分歧的报道状态也调控了调用设备驱动中的哪个函数接口:Communicate、CommunicateInterrupt、CommunicateError和CommunicateNone。

4.3.5    创设设备驱动对象

    
上边的基础工作都做完之后,今后就营造设备驱动的着力部分,也正是SSIO框架与设施驱动对接、和煦、调度的有一无二接口,写完这一个接口,设备驱动就能够在SSIO上一贯运维了,何况与硬件器械开展相互。直接上代码:

public class DeviceDriver:RunDevice
{
        private DeviceDyn _deviceDyn;
        private DevicePara _devicePara;
        private DeviceProtocol _protocol;
        public DeviceDriver() : base()
        {
            _devicePara = new DevicePara();
            _deviceDyn = new DeviceDyn();
            _protocol = new DeviceProtocol();
        }

        public override void Initialize(string devid)
        {
            this.Protocol.InitDriver(this.GetType(),null);
            //初始化设备参数信息
            _devicePara.DeviceID = devid;//设备的ID必须先赋值,因为要查找对应的参数文件。
            if (System.IO.File.Exists(_devicePara.SavePath))
            {
                //如果参数文件存在,则获得参数实例
                _devicePara = _devicePara.Load<DevicePara>();
            }
            else
            {
                //如果参数文件不存在,则序列化一个文件
                _devicePara.Save<DevicePara>(_devicePara);
            }

            //初始化设备实时数据信息
            _deviceDyn.DeviceID = devid;//设备的ID必须先赋值,因为要查找对应的实时数据文件。
            if (System.IO.File.Exists(_deviceDyn.SavePath))
            {
                //参数文件存在,则获得参数实例
                _deviceDyn = _deviceDyn.Load<DeviceDyn>();
            }
            else
            {
                //如果参数文件不存在,则序列化一个文件
                _deviceDyn.Save<DeviceDyn>(_deviceDyn);
            }
        }

        public override byte[] GetConstantCommand()
        {
            return this.Protocol.DriverPackage<String>("0", "61", null);
        }

        public override void Communicate(ServerSuperIO.Communicate.IRequestInfo info)
        {
            Dyn dyn = this.Protocol.DriverAnalysis<String>("61", info.Data, null);
            if (dyn != null)
            {
                _deviceDyn.Dyn = dyn;
            }
            OnDeviceRuningLog("通讯正常");
        }

        public override void CommunicateInterrupt(ServerSuperIO.Communicate.IRequestInfo info)
        {
            OnDeviceRuningLog("通讯中断");
        }

        public override void CommunicateError(ServerSuperIO.Communicate.IRequestInfo info)
        {
            OnDeviceRuningLog("通讯干扰");
        }

        public override void CommunicateNone()
        {
            OnDeviceRuningLog("通讯未知");
        }

        public override void Alert()
        {
            return;
        }

        public override void Save()
        {
            try
            {
                _deviceDyn.Save<DeviceDyn>(_deviceDyn);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                OnDeviceRuningLog(ex.Message);
            }
        }

        public override void Show()
        {
            List<string> list=new List<string>();
            list.Add(_devicePara.DeviceName);
            list.Add(_deviceDyn.Dyn.Flow.ToString());
            list.Add(_deviceDyn.Dyn.Signal.ToString());
            OnDeviceObjectChanged(list.ToArray());
        }

        public override void UnknownIO()
        {
            OnDeviceRuningLog("未知通讯接口");
        }

        public override void CommunicateStateChanged(ServerSuperIO.Communicate.CommunicateState comState)
        {
            OnDeviceRuningLog("通讯状态改变");
        }

        public override void ChannelStateChanged(ServerSuperIO.Communicate.ChannelState channelState)
        {
            OnDeviceRuningLog("通道状态改变");
        }

        public override void Exit()
        {
            OnDeviceRuningLog("退出设备");
        }

        public override void Delete()
        {
            OnDeviceRuningLog("删除设备");
        }

        public override object GetObject()
        {
            throw new NotImplementedException();
        }

        public override void ShowContextMenu()
        {
            throw new NotImplementedException();
        }

        public override IDeviceDynamic DeviceDynamic
        {
            get { return _deviceDyn; }
        }

        public override IDeviceParameter DeviceParameter
        {
            get { return _devicePara; }
        }

        public override IProtocolDriver Protocol
       {
            get { return _protocol;}
        }

        public override DeviceType DeviceType
        {
            get { return DeviceType.Common; }
        }

        public override string ModelNumber
        {
            get { return "serversuperio"; }
        }

        public override System.Windows.Forms.Control DeviceGraphics
        {
            get { throw new NotImplementedException(); }
        }
}

   
实时动态数据对象_deviceDyn、参数数据对象_devicePara、左券驱动对象_protocol分别提需要接口:DeviceDynamic、DeviceParameter和Protocol,为SSIO提供可援用的根基属性参数。

    
Initialize是器材驱动初阶化的函数接口,在此个接口完结七个第大器晚成办事:开始化左券驱动和参数性的音讯。通过this.Protocol.InitDriver(this.GetType(),null);代码能够加载全体左券命令到协调驱动的缓存中,以便实时调用。当然这里边也得以打开其余地点的干活,不过注意对那么些的拍卖。

    
DeviceType这么些是设备的项目,平日钦命为Common就好了。别的函数接口成效已经在《物联网框架ServerSuperIO教程-3.设备驱动介绍》中详尽介绍了,请参见。

4.4    创设宿主程序

    
叁个归纳的装置驱动就曾经付出好了,光有驱动还不行,那么大家依据SSIO框架再写几行代码,达成一个宿主程序,把道具驱动实例化,放SSIO的服务实例中运行,达成串口和网络二种方式的电视发表交互作用,代码也特别轻易。代码如下:

class Program
{
        static void Main(string[] args)
        {
            DeviceDriver dev1 = new DeviceDriver();
            dev1.DeviceParameter.DeviceName = "串口设备1";
            dev1.DeviceParameter.DeviceAddr = 0;
            dev1.DeviceParameter.DeviceID = "0";
            dev1.DeviceDynamic.DeviceID = "0";
            dev1.DeviceParameter.COM.Port = 1;
            dev1.DeviceParameter.COM.Baud = 9600;
            dev1.CommunicateType = CommunicateType.COM;
            dev1.Initialize("0");

            DeviceDriver dev4 = new DeviceDriver();
            dev4.DeviceParameter.DeviceName = "网络设备2";
            dev4.DeviceParameter.DeviceAddr = 0;
            dev4.DeviceParameter.DeviceID = "3";
            dev4.DeviceDynamic.DeviceID = "3";
            dev4.DeviceParameter.NET.RemoteIP = "127.0.0.1";
            dev4.DeviceParameter.NET.RemotePort = 9600;
            dev4.CommunicateType = CommunicateType.NET;
            dev4.Initialize("3");

            IServer server = new ServerFactory().CreateServer(new ServerConfig()
            {
                ServerName = "服务实例1",
                SocketMode = SocketMode.Tcp,
                ControlMode = ControlMode.Loop,
                CheckSameSocketSession = false,
                StartCheckPackageLength = false,
            });

            server.AddDeviceCompleted += server_AddDeviceCompleted;
            server.DeleteDeviceCompleted += server_DeleteDeviceCompleted;
            server.SocketConnected+=server_SocketConnected;
            server.SocketClosed+=server_SocketClosed;
            server.Start();

            server.AddDevice(dev1);
            server.AddDevice(dev4);

            while ("exit"==Console.ReadLine())
            {
                 server.Stop();
            }
        }

        private static void server_SocketClosed(string ip, int port)
        {
            Console.WriteLine(String.Format("断开:{0}-{1} 成功", ip, port));
        }

        private static void server_SocketConnected(string ip, int port)
        {
            Console.WriteLine(String.Format("连接:{0}-{1} 成功",ip, port));
        }

        private static void server_AddDeviceCompleted(string devid, string devName, bool isSuccess)

        {
            Console.WriteLine(devName+",增加:"+isSuccess.ToString());
        }

        private static void server_DeleteDeviceCompleted(string devid, string devName, bool isSuccess)
        {
            Console.WriteLine(devName + ",删除:" + isSuccess.ToString());
        }
    }
}

    
这些代码我们都能看驾驭,具体的决定格局大家接下去会相继介绍。在营造宿主程序的时候,切忌对劳务实例那样引用:server.ChannelManager、server.ControllerManager、server.DeviceManager。纵然提供了那样的接口,主假诺为了SSIO框架之中采纳的,不供给大家单独去操作那一个接口。有的网络朋友是这般的写的,那么就成为了一个纯的通讯IO框架,那么就遗失了SSIO框架自身的市场股票总值。作为叁次开辟者,只须求安装设备驱动的参数,甚至向服务实例中追加或删除设备就能够了,其余全体的运行总体付出SSIO框架来达成。

4.5    运转效果

 图片 2

 

1.[连载]《C#报纸发表(串口和互连网卡塔尔框架的宏图与贯彻》

2.[开源]C#跨平台物联网通信框架ServerSuperIO(SSIO卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎介绍

2.使用SuperIO(SIO卡塔尔和开源跨平台物联网框架ServerSuperIO(SSIO卡塔 尔(英语:State of Qatar)创设系统的完全方案

3.C#工业物联网和集成系统解决方案的技能路径(数据源、数据搜罗、数据上传与吸纳、ActiveMQ、Mongodb、WebApi、手提式无线电话机App)

5.ServerSuperIO开源地址:

物联网&集成能力(.NET) QQ群54256083

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