[发明专利]通用的USB转串口设备控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种USB转串口设备控制技术。

背景技术

随着科技的进步，各种各样的设备开始走进人们的生活。其中有很大一批设备是可以与电脑进行连接的，同时有很大一批设备是通过USB转串口方式连接到电脑上的。有很多设备生产厂商针对自己的产品定义了协议，根据协议向设备发送控制命令，以及接受并解析设备返回的指令。这些设备厂商在发布自己的产品时都会相应地提供一套可在PC机上运行的软件，用于对自己生产的某种或某几种设备进行处理。如果某个厂商想针对另外一个商家的设备开发应用，就必须了解其设备的通信协议，同时处理对设备数据的读写。这就造成了设备与厂商的紧密依赖关系。

经过对USB转串口设备的研究，我们发现对所有USB转串口设备都有如下特性：串口波特率，数据位，奇偶校验，停止位，流控制方式。目前研究的USB转串口设备或者主动输出数据，或者需要外部出发才会传输数据。同时我们也发现USB转串口设备的接收和发送的指令数据的格式可以分成几大类，其中包括：指令字+指令长度+指令数据；指令头+指令数据+指令尾。有些USB转串口设备的数据的长度是固定的，有些USB转串口设备需要首先向其发送一条某个长度的指令，然后会返回一个已知长度的数据。利用这些研究结果我们可以设计一种通用的USB转串口设备控制方案。这种方案经过一个USB转串口设备的初始化过程，然后就可以通过向设备发送指令对其进行控制，获取其返回数据了。

如2011年4月29日公开的中国专利，公开号为CN102185918A，公开了一种用于远程串口控制的无线节点，此方法是使用ZigBee技术，通过两个接口节点，一个通过串口与串口设备连接，另一个通过USB接口与PC连接，通过在PC端发送指令控制串口设备，但该技术没有解决远端串口设备的数据的读取问题。

发明内容

本发明的技术效果能够克服上述缺陷，提供一种通用的USB转串口设备控制方法，其提高应用开发者针对USB转串口设备进行应用开发的效率，免去其在USB转串口开发上的工作。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：其包括如下步骤：

(1)监听应用消息；

(2)判断是否收到应用消息，没有收到，返回步骤(1)；收到，进行下一步骤；

(3)判断是否为初始化消息：

是初始化消息，进行如下步骤：

(I)解析消息，启动设备处理子进程，当主进程启动设备处理子进程后返回监听应用消息步骤；

(II)子进程启动监听主进程消息的线程；

(III)子进程判断设备是否为主动型设备：

不是主动型设备，接收设备数据，并判断是否接收到数据，若没有收到数据，继续接收设备数据；收到数据，将设备数据封装发送给主进程，主进程对消息进行解析、封装，发送给对应应用；

是主动型设备，子进程启动监听设备消息的线程；

不是初始化消息，进行下一步骤；

(4)将控制指令封装成消息发送给处理设备的子进程；

(5)子进程解析消息；

(6)子进程将指令数据发送给设备；

(7)子进程判断设备是否为被动型设备，是被动型设备，进行下一步骤；

(8)接收设备数据；

(9)将设备数据封装成消息，发送给主进程；

(10)主进程解析子进程消息，得到设备数据，对数据进行封装，将数据发送给应用。

本发明主要解决如下几个问题：USB转串口设备数据格式的抽象，分类；USB转串口设备初始化信息的抽取；USB转串口设备的初始化，包括设备本身及对其处理的方式的初始化。

双数流程可以描述为：如果是初始化消息，解析出初始化数据，包括串口点(相对于Linux系统为文件挂载点，相对于Windows系统为端口号)串口波特率，数据位，奇偶校验，停止位，流控制方式，数据格式类别，设备类别(主动型设备或被动型设备)。启动设备处理子进程，设备处理子进程启动监听接收主进程消息的线程，设备处理子进程根据设备是否是主动型设备，决定是否启动监听设备消息的线程。

如果不是初始化消息，解析出设备控制指令，将控制指令封装成消息发送给相应的设备处理子进程。设备数据处理子进程解析消息，将指令数据发送给设备，如果设备是被动型设备，则接收起返回数据，封装消息发送给主进程，主进程解析消息，封装，并发送给对应应用。