基于Linux的串口服务器设计[2]

互联网技术责任编辑：jerrychen 2012-04-06

摘要：获取配置信息GetCONfigValue功能的设计与实现在设计串口服务器之前，首先要配置相应的设备号并给设备配置相应的串口服务器IP地址、TCP通信端口号和串口参数等，这些配置信息放在一个txt文件当中。我们设计了一个Configinfo.txt文件，当我们需要向一个设备传递信息时，需要首先从文件中读取配置信息，对相应的串口及工控板的网络进

获取配置信息GetCONfigValue功能的设计与实现

在设计串口服务器之前，首先要配置相应的设备号并给设备配置相应的串口服务器IP地址、TCP通信端口号和串口参数等，这些配置信息放在一个txt文件当中。

我们设计了一个Configinfo.txt文件，当我们需要向一个设备传递信息时，需要首先从文件中读取配置信息，对相应的串口及工控板的网络进行配置，然后再进行相应的操作。这时，我们在其中用到了两个自定义函数：GetConfigValue和GetCFGValue.其中GetConfigValue的功能是将Configinfo.txt中的信息配置给串口服务器，它调用GetCFGValue函数，在Configinfo.txt中寻找相应的配置信息项，并截取相应的配置信息。

串口操作函数封装的设计与实现

在对串口进行相应的操作时，首先要打开串口并配置串口的波特率、数据位、停止位和工作模式等。这些关于串口的操作都封装在一个文件当中，以使结构清晰，方便检查以及修改或增加更多的操作函数。所进行的包括以下几种操作。

串口的打开和关闭：打开串口时，需要首先判断串口的类型，然后以一定的方式打开串口并保存原来的串口配置信息，最后对串口进行波特率、数据位、停止位和奇偶校验位的设置。关闭串口时，需要将原来保存的终端信息恢复，使串口回到打开前的状态。

对串口进行数据读写：串口的读写操作是串口服务器最基本的功能，当有数据传送过来时，需要通过串口发送。写串口操作会把内存中的数据写入所指的文件，读串口操作会把串口送来的数据写入内存中。分别用writecomport和readcomport来实现。

对串口进行设置：需要设置波特率、数据位、停止位和奇偶校验位。调用定义的封装函数，来完成这些操作。串口的工作模式通过termios函数的配置来控制。

Modbus TCP/RTU相互转换功能的实现

这一步是串口服务器设计的关键，其转换重点在于CRC校验和MBPA报头的变换。在这里，定义mod2tcp函数来完成Modbus RTU到TCP格式的转换，定义tcp2mod函数来完成Modbus TCP到RTU格式的数据转换。例如，来自Modbus主站的TCP协议请求，经串口服务器转换成Modbus RTU格式，经485口发送给从站，并将从站相应数据经485接口送入串口服务器，转换成Modbus TCP格式信息返回主站。

由此可见，TCP格式字节数=RTU格式字节数-2+6,获取的可用数据均相同，因此其程序实现就不再是难题了。

CRC校验功能

CRC即循环冗余校验码，它是数据通信领域中最常用的一种差错校验码。RTU方式时，CRC校验传送的全部数据，它忽略信息中单个字符数据的奇偶校验方法。CRC校验的关键在于数据的匹配，将得到的数据如何正确的套用到CRC校验当中是其中的关键。

CRC校验有既定的规则，其程序实现非常简单，只需要以下几步：CRC字节的初始化；将数据导入进行CRC计算；返回计算出的CRC值。

串口服务器的设计与实现

此部分介绍整个程序的main（）函数，它会调用前文介绍的函数来实现串口服务器功能，故其头文件中要包含前文所述的各函数文件。程序流程如图6所示。

main（）函数应用Linux C函数编程，其中应尤其注意socket的应用，socket要先建立再bind（）；在信号量中的参数要配置正确；进程的管理方面，要注意进程退出时先退出子进程，在所有进程都完成之后再关闭socket。

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