一种设备驱动系统及数据处理方法与流程

本申请涉及自动化控制，尤其涉及一种设备驱动系统及数据处理方法。

背景技术：

1、随着现代社会发展，技术多样化，产品多样化，自动化设备组成的复杂度逐渐提升，现有的上位机控制软件的驱动架构系统存在如下缺点：

2、(1)大型设备会因为上位机表示层和数据层数据量太大，导致传输过程产生较大的通讯时间消耗，降低设备运行效率；

3、(2)上位机与下位机之间通讯负荷的增大还会引发数据传输过程中出现抢占带宽的问题，从而导致设备整体的运行效率和生产效率降低。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请的目的在于至少提供一种设备驱动系统及数据处理方法，通过将功能层分成相互独立的两个部分，上位机客户端部分只负责指令发送，在下位机嵌入式系统执行业务逻辑，减少数据传输量，提升设备运行效率。

2、本申请主要包括以下几个方面：

3、第一方面，本申请实施例提供一种设备驱动系统，设备驱动系统包括客户端、嵌入式操作系统和下位机，其中，客户端接收用户操作指令；客户端通过预先构建的网络连接通道将用户操作指令发送到嵌入式操作系统；嵌入式操作系统对用户操作指令进行逻辑解析处理，得到针对目标设备的业务处理逻辑；嵌入式操作系统将业务处理逻辑发送到下位机；下位机通过串口连接通道将业务处理逻辑发送到目标设备，以控制目标设备按照业务处理逻辑进行动作。

4、在一种可能的实施方式中，客户端包括表示层和功能动态库层，网络连接通道支持tcp/ip网络协议，其中，客户端通过以下方式将用户操作指令发送到嵌入式操作系统：表示层接收用户操作指令；表示层将用户操作指令发送到功能动态库层；功能动态库层调用第一功能接口，通过第一功能接口对用户操作指令进行封包处理，得到用户指令数据包，第一功能接口中定义了用户操作指令的封装方法和封装协议；功能动态库层将用户指令数据包通过tcp/ip网络协议发送至嵌入式操作系统。

5、在一种可能的实施方式中，嵌入式操作系统内部创建有服务器，服务器包括功能业务层，其中，嵌入式操作系统通过以下方式得到针对目标设备的业务处理逻辑：功能业务层接收用户指令数据包；功能业务层对用户指令数据包按照封装协议进行解包处理，得到用户操作指令；功能业务层对用户操作指令进行逻辑解析处理，得到针对目标设备的业务处理逻辑。

6、在一种可能的实施方式中，功能业务层通过以下方式得到针对目标设备的业务处理逻辑：功能业务层调用与用户操作指令对应的第二功能接口，通过第二功能接口对用户操作指令进行逻辑解析处理，得到针对目标设备的业务处理逻辑，第二功能接口中定义了用户操作指令的业务逻辑解析方法。

7、在一种可能的实施方式中，客户端还包括数据层，数据层用于存储设备所产生的作业数据以及设备配置数据，其中，功能业务层在得到针对目标设备的业务处理逻辑后，从数据层与嵌入式操作系统的共享文件夹中，通过数据共享的方式获取与业务处理逻辑对应的设备配置数据；功能业务层通过vme总线将业务处理逻辑以及与业务处理逻辑对应的设备配置数据发送到下位机。

8、在一种可能的实施方式中，下位机通过串口连接通道获取目标设备所反馈的针对业务处理逻辑的执行结果；下位机通过vme总线将执行结果发送至嵌入式操作系统中的功能业务层；功能业务层将执行结果通过对应功能接口反馈至客户端；客户端向用户展示用户操作指令的执行结果。

9、在一种可能的实施方式中，功能业务层通过以下方式将执行结果反馈至客户端：功能业务层按照封包协议对执行结果进行封包处理，得到执行结果数据包；功能业务层将执行结果数据包通过对应功能接口以网络传输的方式将执行结果数据包反馈至客户端。

10、在一种可能的实施方式中，客户端通过以下方式向用户展示用户操作指令的执行结果：客户端从所述功能业务层对应功能接口接收与用户操作指令对应的执行结果数据包并发送至客户端中的功能动态库层；功能动态库层对执行结果数据包进行解包，得到执行结果；功能动态库层将执行结果发送至客户端中的表示层；表示层向用户展示用户操作指令的执行结果。

11、第二方面，本申请实施例还提供一种设备驱动的数据处理方法，应用于设备驱动系统，设备驱动系统包括客户端、嵌入式操作系统和下位机，其中，方法包括：客户端接收用户操作指令，并通过预先构建的网络连接通道将用户操作指令发送到嵌入式操作系统；嵌入式操作系统对用户操作指令进行逻辑解析处理，得到针对目标设备的业务处理逻辑，并将业务处理逻辑发送到下位机；下位机通过串口连接通道将业务处理逻辑发送到目标设备，以控制目标设备按照业务处理逻辑进行动作。

12、在一种可能的实施方式中，客户端包括表示层和功能动态库层，网络连接通道支持tcp/ip网络协议，其中，方法还包括：表示层接收用户操作指令，并将用户操作指令发送到功能动态库层；功能动态库层调用第一功能接口，通过第一功能接口对用户操作指令进行封包处理，得到用户指令数据包，第一功能接口中定义了用户操作指令的封装方法和封装协议；功能动态库层将用户指令数据包通过tcp/ip网络协议发送至嵌入式操作系统。

13、本申请实施例提供的一种设备驱动系统及数据处理方法，设备驱动系统包括客户端、嵌入式操作系统和下位机，其中，客户端接收用户操作指令；客户端通过预先构建的网络连接通道将用户操作指令发送到嵌入式操作系统；嵌入式操作系统对用户操作指令进行逻辑解析处理，得到针对目标设备的业务处理逻辑；嵌入式操作系统将业务处理逻辑发送到下位机；下位机通过串口连接通道将业务处理逻辑发送到目标设备，以控制目标设备按照业务处理逻辑进行动作。本申请通过将功能层分成相互独立的两个部分，上位机客户端部分只负责指令发送，在下位机嵌入式系统执行业务逻辑，减少数据传输量，提升设备运行效率。

14、本申请有益之处在于:

15、(1)将执行用户操作指令的逻辑功能通过功能业务层的方式部署于嵌入式操作系统中，既可以提升设备效率又可以利用嵌入式系统的高实时性，最大化地提升控制程序的逻辑执行效率；

16、(2)嵌入式操作系统的多核管理，可以定向指定用于执行用户操作指令的操作内核(即本申请中的第二调用接口)，最大程度地提升并行执行效率，减少因多线程多任务导致内核争用而降低程序执行效率的问题；

17、(3)数据层通过网络共享同样降低了通讯耗时，原来需要网络传输进行发送的数据直接通过共享读取，既降低了通讯压力，同时还减少了大量数据通讯导致的丢包问题，使得整个设备的运行效率更加顺畅；

18、(4)嵌入式操作系统通过vme总线与下位机进行背板通讯，与现有技术不同，此处连接不经过交换机，可以避免交换机中其他通讯抢占宽带，通讯效率更高，同样可以提升设备的运行效率。

19、为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

技术特征：

1.一种设备驱动系统，其特征在于，所述设备驱动系统包括客户端、嵌入式操作系统和下位机，

2.根据权利要求1所述的设备驱动系统，其特征在于，所述客户端包括表示层和功能动态库层，所述网络连接通道支持tcp/ip网络协议，

3.根据权利要求2所述的设备驱动系统，其特征在于，所述嵌入式操作系统内部创建有服务器，所述服务器包括功能业务层，

4.根据权利要求3所述的设备驱动系统，其特征在于，所述功能业务层通过以下方式得到针对目标设备的业务处理逻辑：

5.根据权利要求4所述的设备驱动系统，其特征在于，所述客户端还包括数据层，所述数据层用于存储设备所产生的作业数据以及设备配置数据，

6.根据权利要求1所述的设备驱动系统，其特征在于，所述下位机通过串口连接通道获取所述目标设备所反馈的针对所述业务处理逻辑的执行结果；

7.根据权利要求6所述的设备驱动系统，其特征在于，所述功能业务层通过以下方式将所述执行结果反馈至所述客户端：

8.根据权利要求7所述的设备驱动系统，其特征在于，所述客户端通过以下方式向用户展示所述用户操作指令的执行结果：

9.一种设备驱动系统的数据处理方法，其特征在于，所述设备驱动系统包括客户端、嵌入式操作系统和下位机，

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述客户端包括表示层和功能动态库层，所述网络连接通道支持tcp/ip网络协议，

技术总结
本申请提供了一种设备驱动系统及数据处理方法，设备驱动系统包括客户端、嵌入式操作系统和下位机，其中，客户端接收用户操作指令；客户端通过预先构建的网络连接通道将用户操作指令发送到嵌入式操作系统；嵌入式操作系统对用户操作指令进行逻辑解析处理，得到针对目标设备的业务处理逻辑；嵌入式操作系统将业务处理逻辑发送到下位机；下位机通过串口连接通道将业务处理逻辑发送到目标设备，以控制目标设备按照业务处理逻辑进行动作。本申请通过将功能层分成相互独立的两个部分，上位机客户端部分只负责指令发送，在下位机嵌入式系统执行业务逻辑，减少数据传输量，提升设备运行效率。

技术研发人员：魏有,张永昌,李忠强,李顺功,张誉腾
受保护的技术使用者：北京半导体专用设备研究所（中国电子科技集团公司第四十五研究所）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16