C# 串口操做系列(5)--通信庫雛形

C# 串口操做系列(5)--通信庫雛形

標籤： 通信c#數據分析byteclassstring

2010-08-09 00:07 21378人閱讀 評論(73) 收藏 舉報

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通信類庫設計（4） 

版權聲明：本文爲博主原創文章，未經博主容許不得轉載。

串口是很簡單的，編寫基於串口的程序也很容易。新手們除了要面對一堆的生僻概念，以及跨線程訪問的細節，還有一個須要跨越的難題，就是協議解析，上一篇已經說明了:

一個二進制格式的協議通常包含： 協議頭 + 數據段長度 + 數據  + 校驗

一個Ascii格式的文本協議，通常包含： 數據頭 + 正文 + 數據結束標識

相似的命令可能不少，相似的代碼也會重複寫不少次。對於我，並不以爲這個有任何難度，可是，不少時候，須要寫點相似東西的時候呢，我每每不想寫，不是別的，要搭建一個這樣的框架，這絕對是個體力活，並且還須要耐心和細心。

從我上一次帶項目，我就開始考慮編寫通用的一個通信庫，支持不少功能，不過和公司內容結合緊密，不適合開源，更不適合推廣。我從新組織、抽象了各個概念。但願能讓新人朋友減小學習難度，更快的投入到其餘方面。

 

請注意，此文章我也不知道如何概括，不算科普，不能算類庫的介紹，我是在介紹如何設計一個這樣的通信庫。

通信庫，並不是串口庫，因此，我但願有一個基類，能夠描述各類通信方法的基類或接口，微軟已經這麼作了，他把這個叫作Stream。我認爲很差的理由是，提供了Length屬性、peek方法、seek方法卻沒法使用，不少方法和屬性是不支持的，若是使用這個類操做硬件，就像一顆地雷，不當心就會寫一個不支持的操做，並且會在運行時報錯。因此，我但願能針對流設備的硬件，從新設計，我抽象出了一個接口：ICommunication。提供基本的打開、關閉、讀寫、字符集和有效數據長度等流設備的特性和操做。

爲了能有一個通用的配置類，我定義了一個接口：ICommunicationSetting。

當你實現一個設備的時候，你須要實現ICommunication，還須要編寫一個設置的類，去實現ICommunicationSetting接口。別以爲麻煩，這是爲了能抽象的好，編寫一個一勞永逸不用常常重寫的通用代碼。有了2個接口，我甚至能夠開始編寫依賴此接口的功能或軟件了。固然，我還有須要寫有關協議的分析。

既然協議是分2種，那天然要編寫BinaryXXX和TextXXX，沒錯，有這樣2個類。

考慮的更詳細一點，任何數據，都不是無限期有效的，好比你獲取下位機發來的電壓，過了幾秒了，應該就無效了，因此要考慮定時失效，因而我實現了有效性檢查。數據要在字節數組中查找，分析，通知。因此這些公共的部分，我抽出來了，我寫了一個接口，叫作：IAnalyzer，並編寫了默認的實現，因而有了AnalyzeResult類，同時，區分2種協議方式，建立了子類：BinaryAnalyzeResult和TextAnalyzeResult。

那麼，誰來使用ICommunication,IAnalyzer呢？放心，聯繫有點緊密，我不會撒手扔給外面的，這樣作反而更復雜了，不是麼。因此我寫了一個帶有分析功能的類：WyzComm。

使用通信庫的

這個類實現了數據的採集、緩存、分析器的調用，以及事件調用的通知。數據死鎖的控制，全部你認爲的麻煩事情，都在這裏作了。那麼，我編寫這個類的時候，我確定不知道將來有多少種協議是否是？那怎麼辦呢？我沒法寫死分析器，因此，我編寫了接口：IAnalyzerCollection，由於文章從串口提及，我首先提供了串口的實現：

SerialPort(此類和微軟的那個名字同樣而已，但不是同一個)，實現了ICommunication接口，我定義了一個SerialPortSetting類，實現了ICommunicationSetting。

至此。通信庫的框架就完成了。而這也就是使用通信庫所須要關注的全部內容。下面，爲了能進行實際的演示，我編寫了簡單的實現。來演示一種功能，假設我有個程序，須要同時分析二進制數據格式和ASCII的文本數據格式，數據各不相同，使用了通信庫以後，我不須要重寫數據的緩存、關閉的死鎖處理、數據對界面的通知。我只須要編寫2個協議類，和1個協議集合類。個人數據分析工做就完成了。

 

首先是一個文本協議，協議頭是WYZ，協議尾是回車換行，中間是一個整形數字。我只須要設置好頭、尾，編寫數據分析。

 

public class MyData1 : TextAnalyzeResult<int>
{
    public MyData1()
    {
        this.BeginOfLine = "WYZ";
        this.EndOfLine = "/r/n";
    }

    public override void Analyze()
    {
        string s = Encoding.GetString(Raw);
        Match m = Regex.Match(s, "//d+");
        if (m.Success)
        {
            this.Data = int.Parse(m.Value);
            this.Valid = true;
        }
    }
}

 

 

而後我定義了一個二進制協議，分析一條數據包含2個子項。

我首先定義這個數據的具體類型

 

public class SampleData
{
    public int Version { get; set; }
    public float Voltage { get; set; }
    public SampleData()
    {
        Version = 0;
        Voltage = 0;
    }
    public override string ToString()
    {
        return string.Format("{0},{1}", Version.ToString(), Voltage.ToString());
    }
}

 

而後我編寫協議分析類

 

public class MyData2 : BinaryAnalyzeResult<SampleData>
{
    public MyData2()
    {
        this._mask = new byte[] { 0xAA, 0xBB, 0xCC };
        this.TimeOut = 5;//超過5秒，收不到數據，則此數據無效。
        //自定義校驗方法，演示爲逐個相加和隨便一個數字取模，我選擇的是42
        this.checksum = (buf, offset, count) =>
            {
                byte checksum = 0;
                for (int i = offset; i < offset + count; i++)
                {
                    checksum = (byte)((checksum + buf[i]) % 42);
                }
                return checksum;
            };
    }

    public override void Analyze()
    {
        int offset = _mask.Length + LenLength;//_mask.Length表示標記後的一個字節,_mask.Length+1表示標記後的第二個字節，有一個字節表示長度。
        this.Data.Version = BitConverter.ToInt32(Raw, offset + 0);
        this.Data.Voltage = BitConverter.ToSingle(Raw, offset + 4);
        this.Valid = true;//注意要設置數據有效狀態
    }
}

 

 

完成了。一個基於串口的，同時分析2種數據的，數據具備有效性判斷，支持獨立數據通知界面，總體原始數據緩存顯示的功能。完成了。

爲了演示功能，我寫了新的校驗方式，固然，你不用管，默認已經支持了異或校驗，後續還會把經常使用校驗都添加進去，crc16,crc32,奇偶校驗等。

 

模擬發送數據爲：

文本格式發送：WYZ123<CR><LF>

二進制格式發送：AA BB CC 08 0A 00 00 00 FA 3E F7 42 05

 

vs2008工程項目源碼範例

 

頂

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