专利名称：一种矿业嵌入式多串口查询方法
技术领域：
本发明属于矿业嵌入式多串口技术领域，介绍了一种高效率的多串口查询方法， 通过串口性能的统计分析，实时改变串口参数，从而提高串口性能。
背景技术：
中国煤矿企业众多，煤矿井下采用了大量的低速串口设备，可以采用串口服务器将这些低速串口设备连接起来，或者进行数据汇总和控制。煤矿井下存在如下情况(1)潮湿；(2)巷道风大而且比较热；(3)经常停电，而且停电时间长，直到蓄电池放完，电压经常不稳定；(4)粉尘大。串口服务器和控制设备采用串口中断的方式接收串口数据，串口中断资源有限不可能支持并行大数量的串口，经常由于串口中断线上的干扰导致一些误中断和频繁中断， 存在工作不稳定的因素。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种矿业嵌入式多串口查询方法，该方法抗干扰，而且同时支持并行大数量串口的软件查询。本发明的目的是通过以下技术方案来解决的1.这种矿业嵌入式多串口查询方法，该查询方法包括1)使用串口芯片的先入先出队列FIFO，将物理缓冲区FIFO的容量初始化为最大值；2)将所有串口定义为一个统一的数据结构，为每个串口生成一个虚拟缓冲区；3)串口工作模式分为休眠和激活2种状态，数据查询为激活模式，数据中断为休眠模式；4)采用端口号优先算法，对所有的激活串口生成一个查询队列，轮询周期为T ;5)计算所有串口的数据吞吐量M ;5)从查询队列取出当前轮询端口号，每次轮询按每个串口数据读入长度L读入每个端口的数据，每次查询如果能读到数据，实际读到的数据长度为V，则确定为一次有效查询，没有读到数据，则确定为一次无效查询，为每个串口生成一个查询效率值K，计算公式为K = V/L。2.在所述幻中，串口物理缓冲区为最大定长N，串口虚拟缓冲区每次读入数据长度L为变长，当串口有数据时，每个串口依次接收L个字节，L缺省为1，计算公式L = N*K。3.在所述3)中，增加串口工作指数S，如果串口长期连续没有数据，串口工作指数不停递减，到0时，就会休眠，离开查询队列；一旦有数据，串口工作指数就会加满，串口就会激活，然后加入到查询队列里。4.在所述4)中，端口号优先算法是串口完成一次有效查询，串口端口号会放在下次查询队列的前头，串口没有完成一次有效查询，串口端口号会放在下次查询队列的后头。
5.将所述串口定义为三层结构，分别为物理缓冲区、虚拟缓冲区和串口性能，物理缓冲区是物理参数区，把物理参数都设置成最大，虚拟缓冲区是可变参数区，通过串口性能的分析调整虚拟缓冲区的参数以提高串口性能。
权利要求
1.一种矿业嵌入式多串口查询方法，其特征在于，该查询方法包括1)使用串口芯片的先入先出队列FIFO，将物理缓冲区FIFO的容量初始化为最大值；2)在物理缓冲区的基础上，为每个串口生成一个虚拟缓冲区，并进行工作性能统计；3)串口工作模式分为休眠和激活两种状态，数据查询为激活模式，数据中断为休眠模式；4)采用端口号优先算法，对所有的激活串口生成一个查询队列，轮询周期为T；5)从查询队列取出当前轮询端口，每次轮询按每个串口数据读入长度L读入每个端口的数据，每次查询如果能读到数据，则实际读到的数据长度为V，确定为一次有效查询，如果没有读到数据，则确定为一次无效查询，为每个串口生成一个查询效率值K，计算公式为K =V/L ；6)计算所有串口的数据吞吐量M，计算串口的负载指数。
2.根据权利要求1所述的矿业嵌入式多串口查询方法，其特征在于，在所述幻中，串口物理缓冲区为最大定长N，串口虚拟缓冲区每次读入数据长度L为变长，当串口有数据时， 每个串口依次接收L个字节，计算公式L = N*K。
3.根据权利要求1所述的矿业嵌入式多串口查询方法，其特征在于，在所述幻中，计算串口工作指数S，如果串口长期连续没有数据，串口工作指数不停递减，到0时，就会休眠， 离开查询队列，串口累积工作指数SN会加1 ；一旦有数据，串口工作指数就会加满，串口就会激活，然后加入到查询队列里。
4.根据权利要求1所述的矿业嵌入式多串口查询方法，其特征在于，在所述4)中，端口号优先算法是串口完成一次有效查询，串口端口号会放在下次查询队列的前头，串口没有完成一次有效查询，串口端口号会放在下次查询队列的后头；如果串口本次查询效率为1， 串口负载指数> 0. 5，串口本次读入数据长度L > K/2，则在下次查询2次。
5.根据权利要求1所述的矿业嵌入式多串口查询方法，其特征在于，将所述串口定义为三层结构，分别为物理缓冲区、虚拟缓冲区和串口性能，物理缓冲区是物理参数区，把物理参数都设置成最大，虚拟缓冲区是可变参数区，通过串口性能的分析调整虚拟缓冲区的参数以提高串口性能。
6.根据权利要求1所述的矿业嵌入式多串口查询方法，其特征在于，所述整个查询方法的具体步骤a)根据串口端口号优先算法，将所有激活的串口生成一个查询队列；b)从查询队列，取当前轮询端口号，轮询当前端口；c)串口读取深度，读取L个字节，实际读入数据长度为V，存入串口虚拟缓冲区；d)计算串口的查询效率K= V/L，数据吞吐量M = M+V ；e)计算串口的工作指数，如果串口工作指数为0，则串口处于休眠状态，将串口工作模式改为数据中断模式；f)重新计算串口的读取深度L= N*K ；g)开中断，如果休眠串口发生数据中断，则将休眠串口激活，关中断；h)处理主机命令；i)返回a)。
全文摘要
本发明公开了一种矿业嵌入式多串口查询方法。使用串口芯片的先进先出队列FIFO，将串口数据中断定义为休眠模式，将串口数据查询模式定义为激活模式，将串口定义成三层结构，分为物理缓冲区，虚拟缓冲区和串口性能，将串口的物理参数定义为最大，然后通过串口性能的统计分析，调整串口虚拟缓冲区的参数，从而实时提高串口性能。该多串口查询方法应用于煤矿串口控制设备，证明是稳定有效的。
文档编号G06F13/10GK102495813SQ201110398189
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月2日 优先权日2011年12月2日
发明者刘朝阳, 张峰国, 王宏岳 申请人:西安大唐电信有限公司