专利名称：应用于多种通讯接口网关的通信共享数据区设计管理方法
技术领域：
本发明涉及一种通讯系统中，共享数据区设计和管理方案，尤其涉及一种多种通讯接口网关的共享数据区设计管理方案。
背景技术：
随着计算机技术的发展，越来越多的仪器仪表、控制设备等都带有常见的通讯接口，包括RS23、RS485、CAN、以太网等，而且通讯协议因接口类型、行业等不同而各不相同。需要在这些不同通讯接口、不同的通讯协议的设备间进行通讯时，就需要各种网关或转换器进行接口或协议的转换；在网关进行通讯转换和交互时，数据的存储安全、协议的管理、协议在不同软硬件平台的移植等问题和困难就逐步显露出来。
发明内容
发明目的本发明的目的在于设计一种多种通讯接口网关的共享数据区设计管理方案，加强共享数据区和用户应用操作之前的隔离，确保共享数据区内的数据安全；为各种接口的通讯协议提供统一接口，便于通讯协议的管理；可以应用于各种软件构架中，包括裸机软件编程构架和基于操作系统的软件构架，具有很强的通用性和实用性，方便功能和代码在不同平台和产品间的移植。技术方案为了实现发明目的，本发明采用的技术方案如下—种应用于多种通讯接口网关的通信共享数据区设计管理方法，包括步骤在驱动服务层中，先在内存空间中开辟一个区域作为各种通讯接口和协议的通讯共享数据区；再建立一个通讯共享数据区访问接口；所述通讯共享数据区包括通讯接口数据区、通讯协议配置区、调试信息输出区和运行状态信息区；所述通讯接口数据区有多个，每个通讯接口数据区分为协议IO数据区和通讯报文数据区；协议IO数据区存储与通讯协议对应的IO点数据，通讯报文数据区存储通讯接口的输入输出报文，留作协议驱动调试用；对于用户应用层的所有通讯接口先进行通讯协议解析，再通过所述通讯共享数据区访问接口访问通讯共享数据区内的通讯接口数据区；在访问时候，依据通讯接口数据区与用户层相应通讯协议之间的对应关系，区分不同的数据访问权限，通讯协议只能在其正常的权限下访问相应的通讯接口数据区；对于通讯共享数据区中的不同区域有不同的操作接口和操作权限I)对协议IO数据区进行操作之前，需要打开协议IO数据区；与数据区对应的通讯协议具有对协议IO数据区读写的权限，写入只限定针对输入数据进行，其他操作只具备读权限；2)通讯报文数据区是由通信共享数据区管理系统提供的后台服务函数在信文收发时自动完成数据区的更新，用于针对通讯协议进行调试或监视；3)通信协议配置区是由通信共享数据区管理系统提供的后台服务函数解析配置文件得到的配置数据(所述配置数据的内容包括协议名称、协议编号、协议解析函数指针、协议IO点数和协议IO点地址分配情况)；4)在通讯协议的状态发生改变、或者针对通讯共享数据区进行操作时，通信共享数据区管理系统会将相应的信息存到所述运行状态信息区中；5)调试信息输出区存储用户调试时，会从其他区中读取信息过来，送到上位机显不。
操作通讯共享数据区所需的服务函数和操作接口包括协议管理函数、协议IO数据区读写函数和系统后台服务函数；协议管理函数包括协议的注册注销、协议的配置运行停止、针对通讯协议对不同通信接口数据区访问的权限和数据的边界限制的检查和提示；协议IO数据区读写函数对通讯协议数据区的打开、关闭和读写接口 ；其中要进行操作权限的检查，通讯协议只能对自己对应的协议IO数据区进行读写，对其协议IO数据区的只有读权限，同时在进行读写操作时还要检查读写地址是否正确、是否有越界访问的情况；系统后台服务函数，包括用户调试信息的写入和管理、协议运行状态信息的写入、配置文件解析和通讯协议调试。所述通信共享数据区操作的步骤首先，在启动时完成系统协议配置的解析和通讯协议配置区的写入；然后，通讯协议逐一注册启动，并打开所需的通讯接口数据区，接下来，进行通讯、IO数据读写、调试信息输出、运行状态和收发报文的保存更新操作；通讯协议需要关闭时，先关闭协议IO数据区，然后注销通讯协议。上述技术方案，采用驱动程序策略，使用通讯共享数据区访问接口对通讯共享数据区进行访问和操作，同时程序在访问通讯共享数据区时，采用了边界限制、权限限制等策略，确保数据不会被恶意修改、不会被误操作。初始化时，完成通讯协议的注册和配置，根据系统配置启动通讯驱动函数，完成通讯。有益效果本发明通过数据与协议的隔离加强共享数据区和用户应用操作之前的隔离，确保共享数据区内的数据安全；为各种接口的通讯协议提供统一接口，便于通讯协议的管理；可以应用于各种的软件构架中，包括裸机软件编程构架和基于操作系统的软件构架，具有很强的通用性和实用性，方便功能和代码在不同平台和产品间的移植。
图I是现有协议间数据交互方式；图2是通信共享数据系统构成图；图3是通信共享数据区的构成和读写属性图；图4是通信共享数据区操作的步骤。
具体实施例方式下面结合附图与具体实施方式
对本发明进一步说明如下一种应用于多种通讯接口网关的通信共享数据区设计管理方法，包括步骤在驱动服务层中，先在内存空间中开辟一个区域作为各种通讯接口和协议的通讯共享数据区；再建立一个通讯共享数据区访问接口；所述通讯共享数据区包括通讯接口数据区、通讯协议配置区、调试信息输出区和运行状态信息区；所述通讯接口数据区有多个，每个通讯接口数据区分为协议IO数据区和通讯报文数据区；协议IO数据区存储与通讯协议对应的IO点数据，通讯报文数据区存储通讯接口的输入输出报文，留作协议驱动调试用；对于用户应用层的所有通讯接口先进行通讯协议解析，再通过所述通讯共享数据区访问接口访问通讯共享数据区内的通讯接口数据区；在访问时候，依据通讯接口数据区 与用户层相应通讯协议之间的对应关系，区分不同的数据访问权限，通讯协议只能在其正常的权限下访问相应的通讯接口数据区；对于通讯共享数据区中的不同区域有不同的操作接口和操作权限I)对协议IO数据区进行操作之前，需要打开协议IO数据区；与数据区对应的通讯协议具有对协议IO数据区读写的权限，写入只限定针对输入数据进行，其他操作只具备读权限；2)通讯报文数据区是由通信共享数据区的管理系统提供的后台服务函数在信文收发时自动完成通信共享数据区的更新，用于针对通讯协议进行调试或监视；3)通信协议配置区是由通信共享数据区的管理系统提供的后台服务函数解析配置文件得到的配置数据；4)在通讯协议的状态发生改变、或者针对通讯共享数据区进行操作时，通信共享数据区的管理系统会将相应的信息存到所述运行状态信息区中；5)调试信息输出区存储用户调试时，会从其他区中读取信息过来，送到上位机显不。操作通讯共享数据区所需的服务函数和操作接口包括协议管理函数、协议IO数据区读写函数和系统后台服务函数；协议管理函数包括协议的注册注销、协议的配置运行停止、针对通讯协议对不同通信接口数据区访问的权限和数据的边界限制的检查和提示；协议IO数据区读写函数对通讯协议数据区的打开、关闭和读写接口 ；其中要进行操作权限的检查，通讯协议只能对自己对应的协议IO数据区进行读写，对其协议IO数据区的只有读权限，同时在进行读写操作时还要检查读写地址是否正确、是否有越界访问的情况；系统后台服务函数，包括用户调试信息的写入和管理、协议运行状态信息的写入、配置文件解析和通讯协议调试。所述通信共享数据区操作的步骤首先，在启动时完成系统协议配置的解析和通讯协议配置区的写入；然后，通讯协议逐一注册启动，并打开所需的通讯接口数据区，
接下来，进行通讯、IO数据读写、调试信息输出、运行状态和收发报文的保存更新操作；通讯协议需要关闭时，先关闭协议IO数据区，然后注销通讯协议。所述配置数据的内容包括协议名称、协议编号、协议解析函数指针、协议IO点数和协议IO点地址分配情况。具体到本例中如图I所示，现有的通讯协议间交互方式多采用在两个通讯的数据区间进行数据的复制操作，这种操作在协议少、数据结构简单的情况下适用，但是随着通讯协议数量和多样性复杂增加，使用这种协议间进行数据交互时就会出现对协议严重依赖、操作校验增多、几个数据区间的逻辑关系复杂、不易于移植等问题。图2中的方案，所有通讯协议都经过统一的通讯共享区数据访问接口进行访问，·操作统一化，依据通讯接口数据区与协议和接口之间的对应关系，区分不同的数据访问权限，通讯协议只能在其正常的权限下访问数据区，对数据访问起到了很好的保护作用；协议管理功能为用户提供了协议管理的接口，同时可以使得协议间了解彼此的工作状态，实现协议间的工作协调；由于协议与数据区间的隔离，协议可以很容易地移植到相同的数据共享区的系统中。如图3所示，共享数据区包括与协议相对应的通讯接口数据区、通讯协议配置区、调试信息输出区、运行状态信息区，其中通讯接口数据区又分为协议IO数据区和通讯报文数据区两部分。协议IO数据区包含与协议对应的IO点数据，通讯报文数据区是用来存储通讯接口的输入输出报文，留作协议驱动调试用。图4所示为通信共享数据区操作的步骤首先在提供启动时完成系统协议配置的解析和通讯协议配置区的写入，然后协议逐一注册启动，并打开所需的通讯接口数据区，接下来就是进行通讯、IO数据读写、调试信息输出、运行状态和收发报文的保存更新等操作。协议需要关闭时先关闭数据区，然后注销协议，比如在一个硬件接口上分时运行两个甚至多个通讯协议。
权利要求
1.一种应用于多种通讯接口网关的通信共享数据区设计管理方法，其特征是包括步骤在驱动服务层中，先在内存空间中开辟一个区域作为各种通讯接口和协议的通讯共享数据区；再建立一个通讯共享数据区访问接口； 所述通讯共享数据区包括通讯接口数据区、通讯协议配置区、调试信息输出区和运行状态信息区；所述通讯接口数据区有多个，每个通讯接口数据区分为协议IO数据区和通讯报文数据区；协议IO数据区存储与通讯协议对应的IO点数据，通讯报文数据区存储通讯接口的输入输出报文，留作协议驱动调试用； 对于用户应用层的所有通讯接口先进行通讯协议解析，再通过所述通讯共享数据区访问接口访问通讯共享数据区内的通讯接口数据区；在访问时候，依据通讯接口数据区与用户层相应通讯协议之间的对应关系，区分不同的数据访问权限，通讯协议只能在其正常的权限下访问相应的通讯接口数据区； 对通讯共享数据区中的不同区域有不同的操作接口和操作权限 . 1)对协议IO数据区进行操作之前，需要打开协议IO数据区；与数据区对应的通讯协议具有对协议IO数据区读写的权限，写入只限定针对输入数据进行，其他操作只具备读权限； .2)通讯报文数据区是由通信共享数据区的管理系统提供的后台服务函数在信文收发时自动完成通信共享数据区的更新，用于针对通讯协议进行调试或监视； .3)通信协议配置区是由通信共享数据区的管理系统提供的后台服务函数解析配置文件得到的配置数据； . 4)在通讯协议的状态发生改变、或者针对通讯共享数据区进行操作时，通信共享数据区的管理系统会将相应的信息存到所述运行状态信息区中； .5)调试信息输出区存储用户调试时，会从其他区中读取信息过来，送到上位机显示。
2.根据权利要求I所述的应用于多种通讯接口网关的通信共享数据区设计管理方法，其特征是操作通讯共享数据区所需的服务函数和操作接口包括协议管理函数、协议IO数据区读写函数和系统后台服务函数； 协议管理函数包括协议的注册注销、协议的配置运行停止、针对通讯协议对不同通信接口数据区访问的权限和数据的边界限制的检查和提示； 协议IO数据区读写函数对通讯协议数据区的打开、关闭和读写接口 ；其中要进行操作权限的检查，通讯协议只能对自己对应的协议IO数据区进行读写，对其协议IO数据区的只有读权限，同时在进行读写操作时还要检查读写地址是否正确、是否有越界访问的情况； 系统后台服务函数，包括用户调试信息的写入和管理、协议运行状态信息的写入、配置文件解析和通讯协议调试。
3.根据权利要求I所述的应用于多种通讯接口网关的通信共享数据区设计管理方法，其特征是所述通信共享数据区操作的步骤 首先，在启动时完成系统协议配置的解析和通讯协议配置区的写入； 然后，通讯协议逐一注册启动，并打开所需的通讯接口数据区， 接下来，进行通讯、IO数据读写、调试信息输出、运行状态和收发报文的保存更新操作；通讯协议需要关闭时，先关闭协议IO数据区，然后注销通讯协议。
4.根据权利要求I所述的应用于多种通讯接口网关的通信共享数据区设计管理方法，其特征是所述配置数据的内容包括协议名称、协议编号、协议解析函数指针、协议IO点数和协议IO点地址分配情况。
全文摘要
本发明公开了一种应用于多种通讯接口网关的共享数据区设计管理方法，包括位于驱动服务层的通讯共享数据区和通讯共享数据区访问接口两部分；采用驱动程序策略，必须使用通讯共享数据区访问接口对通讯共享数据区进行访问和操作，同时程序在访问通讯共享数据区时，采用了边界限制、权限限制等安全保护策略，确保数据不会被恶意修改、不会被误操作。该方案增强了共享数据区和用户应用操作之前的隔离，确保共享数据区内的数据安全；为各种接口的通讯协议提供添加、删除、启动停止等统一操作接口，便于通讯协议的管理；可以应用于各种软件构架中，包括裸机编程和基于操作系统的软件构架，具有很强的通用性和实用性，方便功能和代码的移植。
文档编号H04L29/10GK102761538SQ201210129759
公开日2012年10月31日 申请日期2012年4月27日 优先权日2012年4月27日
发明者何斌, 张博, 陈宇彦, 陈思宁 申请人:南大傲拓科技江苏有限公司