[发明专利]一种基于线程池的多串口通讯系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业控制串口通讯领域，特别是涉及一种基于线程池的多串口通讯系统及方法。

背景技术

在当今的工业控制领域，串口通讯是计算机与其他设备进行数据通讯时经常使用的方法，具有使用灵活、数据传输可靠等几个优点，特别是在实时监控系统中得到广泛应用，由于工业控制领域大批量操作的需求，多串口通讯的稳定高效就显得尤为重要。

为满足需求，一般采用线程池来管理多串口通讯的多线程应用。然而，目前对于利用多串口卡扩展出来的单一通道多串口，由于各串口使用同一通信通道收发数据，如果应用程序单元对各串口不能做出合理的同步措施，极易出现通道堵塞，造成串口收发数据成功率偏低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于线程池的多串口通讯系统及方法，以解决单一通道多串口通讯时，串口收发数据成功率偏低的技术问题。

为实现上述发明目的，本发明提供一种基于线程池的多串口通讯系统，包括终端、带多串口卡的设备以及基于线程池的应用单元；

所述带多串口卡的设备，用于与所述终端和所述基于线程池的应用单元进行通信，所述多串口卡，用于扩展出多路串口，供所述终端连接，串口之间实施同步；

所述基于线程池的应用单元，用于通过所述带多串口卡的设备下发控制指令或传递数据给所述终端，并接收所述终端的回复信息，包括线程池、线程池构建模块和执行任务配置模块，所述线程池构建模块用于根据所述执行任务配置模块配置的任务线程构建线程池，所述执行任务配置模块配置的任务线程包括主线程、串口操作控制线程以及串口收发报文执行线程，各种线程之间进行异步调用。

本发明还提供一种基于线程池的多串口通讯方法，包括如下步骤：

建立所述终端与所述带多串口卡设备的串口连接；

所述执行任务配置模块配置任务线程；

所述线程池构建模块依据主线程构建线程池；

所述基于线程池的应用单元启动线程池的主线程，由主线程控制其它任务线程的执行。

优选的有，上述方法中，还包括：所述终端通过专用串口线连接至所述带多串口卡的设备的串口，所述基于线程池的应用单元通过串口程序开发工具包进行串口的开闭、数据读写，实现与所述终端的通讯，对应线程池实现多个串口并行操作。

优选的有，上述方法中，还包括：所述基于线程池的应用单元在对串口进行开闭、数据读写操作时，对各个串口实施同步；

各个串口实施同步是指：与终端连接的所有串口都打开以后，再进行数据读写，所有串口的数据读写都完成以后，最终才关闭各个串口。

优选的有，上述方法中，还包括：在其它所有串口完成相同操作之前，本串口对应线程被阻塞，待其它所有串口也完成相同操作之后，才能开始下一步操作。

优选的有，上述方法中，还包括：线程池中所述的三类任务线程：主线程、串口操作控制线程以及串口收发报文执行线程，主线程负责为每个串口创建串口操作控制线程，串口操作控制线程负责串口开闭、生成下发报文以及处理回复报文，串口收发报文执行线程专门负责通过输入输出流来下发报文并接收回复报文；

所述的三类任务线程之间存在异步调用关系，串口操作控制线程异步获取串口收发报文执行线程返回的下发成功标志位及回复报文，主线程异步获取串口操作控制线程返回的下发完成标志位。

由上述方案可以看出，本发明中有两种机制来保证基于线程池的多串口通讯，在高效的同时也能有序、稳定。第一，各个串口之间在做相同操作时实施同步，只有当所有串口都完成这一操作时，才能一起进行下一操作；第二，线程池中的任务线程分为三类：主线程、串口操作控制线程及串口收发报文执行线程，这三类任务线程之间既独立完成各自功能又存在依赖，主线程根据所述终端的数量来创建对应数量的串口操作控制线程，串口操作控制线程负责串口的打开、关闭，以及串口下发报文的生成、回复报文的处理，而串口收发数据执行线程只用来通过输入输出流下发和接收报文数据，三类任务线程之间的交互，采用异步调用模式，这样，既权责分明，又显高效。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明系统结构示意图；

图2为本发明应用单元结构示意图；

图3为本发明实施例中流程示意图。