一种嵌入式串口通信数据处理方法及系统与流程

专利检索2025-01-17  27


本发明涉及一种嵌入式串口通信数据处理方法及系统,属于变电站一次设备在线监测领域。


背景技术:

1、在变电站一次设备在线监测领域,监测设备的稳定、可靠、低成本一直都是一个重要课题,当前采用sf6数字远传密度表计(简称为表计)以实现智慧变电站组合电器gis气室气体状态在线监测,进而保证组合电器gis设备稳定运行和高效运维。sf6数字远传密度表计通常按照modbus-slave与上层modbus-master组网通信,需要每隔1s处理一次modbus-master发送的数据。为了能够实现更高效、更准确的数据传输,串口通信的稳定可靠发挥着重要作用,串口通信在设计时需要综合考虑通信协议、硬件接口、中断服务机制等。

2、而当前的串口多采用嵌入式系统。而嵌入式系统一般由嵌入式硬件和软件组成,且软件与硬件紧密集成,具有体积小、可靠性高、成本低等特点,在工业领域得到了广泛应用。嵌入式硬件以微处理器为核心,集成了系统时钟、存储器、输入输出设备,软件一般包括系统内核文件、驱动文件、应用文件等,这些文件根据功能结合在一起,形成具有特定功能的软件系统。通过嵌入式系统实时长时间稳定采集、解析modbus-master数据,并将表计数据组织打包形成报文发送给modbus-master,确保表计数据能够实时更新。常规的嵌入式系统在串口通信数据处理过程中,采用的是顺序执行的方式,即在接收到来自modbus-master的指令信息数据后,按照指令顺序,每条传感器数据根据接收顺序依次进行处理并执行对应的任务后,下一条数据采能够执行,然而当数据量较大时,且有紧急任务时,该方式处理数据的效率较低,且软件可移植性差,容易发生丢包现象。


技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种嵌入式串口通信数据处理方法及系统,用以解决当前数据处理方式数据处理效率较低、软件可移植性差、容易发生丢包现象的问题。

2、为实现上述目的,本发明的方案包括:

3、本发明的一种嵌入式串口通信数据处理方法,将嵌入式串口通信数据处理流程划分成主任务和两个独立的第一任务和第二任务:

4、所述的主任务用于对通信的串口进行资源初始化;

5、所述第一任务用于在初始化完成后以第一设定时间为间隔读取、解析串口的指令信息列表,按照解析出的消息指令打包传感器数据;

6、所述第二任务用于在初始化完成后,以第二设定时间为间隔读取第一任务打包的传感器数据,并基于读取的传感器数据更新传感器数据列表,所述第一设定时间小于第二设定时间。

7、进一步地,在执行第一任务过程中,当接收到新的指令信息时,利用串口接收中断函数中断正在执行的第一任务,并进行进度缓存,将新的指令信息更新至指令信息列表中,更新完成后使中断任务退出,第一任务按照更新后的指令信息列表打包传感器数据。

8、进一步地,所述资源初始化包括串口通信初始化、串口中断初始化、传感器通信初始化。

9、进一步地,更新传感器数据列表、更新指令信息列表的方式均为采用回调函数更新。

10、进一步地,所述第一设定时间的范围为0-10ms,第二设定时间的范围为500ms~3s。

11、进一步地,串口通信的方式为modbus-master通信。

12、有益效果:本发明的嵌入式串口通信数据处理方法,将处理指令信息和读取传感器两个任务分成两部分,两部分的任务同时进行,将传感器的各个数据的读取以及执行步骤同时进行,这种按照时序执行任务的方式更加高效,对硬件资源没有特殊要求,且实时性和可移植性更好,不容易发生丢包现象。

13、本发明的一种嵌入式串口通信数据处理系统,包括处理器,所述处理器用于执行指令以实现如上所述的嵌入式串口通信数据处理方法。

14、有益效果:本发明的数据处理系统,结构简单仅包括处理器,处理器能够较好的执行指令以实现一种嵌入式串口通信数据处理方法。该系统执行任务的方式更加高效,对硬件资源没有特殊要求,且实时性和可移植性更好,不容易发生丢包现象。



技术特征:

1.一种嵌入式串口通信数据处理方法,其特征在于,将嵌入式串口通信数据处理流程划分成主任务和两个独立的第一任务和第二任务:

2.根据权利要求1所述的嵌入式串口通信数据处理方法,其特征在于,在执行第一任务过程中,当接收到新的指令信息时,利用串口接收中断函数中断正在执行的第一任务,并进行进度缓存,将新的指令信息更新至指令信息列表中,更新完成后使中断任务退出,第一任务按照更新后的指令信息列表打包传感器数据。

3.根据权利要求1所述的嵌入式串口通信数据处理方法,其特征在于,所述资源初始化包括串口通信初始化、串口中断初始化、传感器通信初始化。

4.根据权利要求2所述的嵌入式串口通信数据处理方法,其特征在于,更新传感器数据列表、更新指令信息列表的方式均为采用回调函数更新。

5.根据权利要求1所述的嵌入式串口通信数据处理方法,其特征在于,所述第一设定时间的范围为0-10ms,第二设定时间的范围为500ms~3s。

6.根据权利要求1所述的嵌入式串口通信数据处理方法,其特征在于,串口通信的方式为modbus-master通信。

7.一种嵌入式串口通信数据处理系统,包括处理器,其特征在于,所述处理器用于执行指令以实现如权利要求1-6项任一项所述的嵌入式串口通信数据处理方法。


技术总结
本发明涉及一种嵌入式串口通信数据处理方法及系统,属于变电站一次设备在线监测领域。将嵌入式串口通信数据流程划分成主任务和两个独立的第一任务和第二任务:主任务用于对通信的串口进行资源初始化,第一任务用于在初始化完成后以第一设定时间为间隔读取、解析串口的指令信息列表、按照解析出的消息指令打包传感器数据;第二任务用于在初始化完成后,以第二设定时间为间隔读取第一任务打包的传感器数据,并基于读取的传感器数据更新传感器数据列表。本方法对硬件资源没有特殊要求,且实时性和可移植性更好,不容易发生丢包现象。

技术研发人员:张旭,张彦飞,何涛,贾磊,沙书芳,郝瑞瑞,韩项峰,庞永鹏,王志伟,王静丽,张畅,董向冬,李凌波,张帅,张路坦,谢鹏,王雪洋,李晓艳
受保护的技术使用者:河南平高电气股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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