遠(yuǎn)程維護(hù)控制系統(tǒng)串口通信協(xié)議研究

0 引言
當(dāng)前，我軍裝備新老結(jié)合，各技術(shù)水平層次裝備共存，為實現(xiàn)對裝備的遠(yuǎn)程檢測與維護(hù)，達(dá)到無人值守、精確監(jiān)視與控制的目標(biāo)，需要建立遠(yuǎn)程維護(hù)控制系統(tǒng)。遠(yuǎn)程維護(hù)控制系統(tǒng)首先要解決的問題就是統(tǒng)一裝備信息接口，制定統(tǒng)一的通信協(xié)議。對于裝備而言，選擇串行通信接口是合理的，串行通信接口(RS232)是計算機標(biāo)準(zhǔn)配置的通信接口，可以根據(jù)具體的情況構(gòu)建計算機與裝備之間的通信，實現(xiàn)在串口之上的數(shù)據(jù)傳輸。

1 串口通信協(xié)議分層結(jié)構(gòu)
為了實現(xiàn)計算機與裝備之間的通信，并減小協(xié)議設(shè)計的復(fù)雜性，可以按層次方式進(jìn)行組織，各層提供的服務(wù)可以分為面向連接的服務(wù)和無連接的服務(wù)。串口通信協(xié)議的設(shè)計是基于面向連接的服務(wù)，其體系結(jié)構(gòu)圖見圖l。

2 串口通信協(xié)議
2．1 串口通信協(xié)議分析
現(xiàn)役裝備現(xiàn)狀研究表明，裝備信息接口通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，各研制單位制定了針對本單位研制裝備型號的通信協(xié)議，信息幀結(jié)構(gòu)特殊，通信協(xié)議中各部分位數(shù)各異，數(shù)據(jù)編碼方式不同，無法實現(xiàn)裝備之間的“三互”操作。同時，部分裝備無信息接口，不能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸與設(shè)備遠(yuǎn)程控制。
2．2 串口通信協(xié)議設(shè)計
根據(jù)裝備實際運用需求，通信協(xié)議的制定應(yīng)當(dāng)以實現(xiàn)遠(yuǎn)程維護(hù)與控制為目標(biāo)，并為設(shè)備的功能擴展留有足夠的空間，通信協(xié)議中應(yīng)包含設(shè)備控制、參數(shù)監(jiān)視以及參數(shù)設(shè)置等內(nèi)容。
在分析現(xiàn)有裝備通信協(xié)議的基礎(chǔ)上，制定了適合現(xiàn)役裝備串口通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議嚴(yán)格規(guī)定了各信息幀格式與幀格式中的位數(shù)，協(xié)議中分為五類幀結(jié)構(gòu)，握手類幀結(jié)構(gòu)、控制類幀結(jié)構(gòu)、監(jiān)測類幀結(jié)構(gòu)、維護(hù)類幀結(jié)構(gòu)、補充類幀結(jié)構(gòu)，各類幀結(jié)構(gòu)的設(shè)計充分考慮了與硬件的優(yōu)化結(jié)合。
2．2．1 握手類幀結(jié)構(gòu)
握手類幀結(jié)構(gòu)是設(shè)備與接口聯(lián)機的一類幀結(jié)構(gòu)。接口向設(shè)備定時發(fā)送詢問幀，如果設(shè)備開機，則設(shè)備向接口發(fā)送應(yīng)答幀，接口接收到設(shè)備發(fā)送的應(yīng)答幀后，握手成功，可以進(jìn)行下一步操作。握手類幀結(jié)構(gòu)為：

應(yīng)答幀結(jié)構(gòu)與握手幀結(jié)構(gòu)相同。
2．2．2 控制類幀結(jié)構(gòu)
控制類幀結(jié)構(gòu)是對于需要實現(xiàn)控制類功能而制定的幀結(jié)構(gòu)，控制類幀可以實現(xiàn)對設(shè)備的控制(如開、關(guān)機等)。接口向設(shè)備發(fā)送控制類幀，設(shè)備接收到控制類幀，并執(zhí)行該控制類幀中所包含的命令，同時向接口發(fā)送響應(yīng)幀，接口接收到響應(yīng)幀后，才可以進(jìn)行下一步操作?？刂祁悗Y(jié)構(gòu)：

2．2．3 監(jiān)測類幀結(jié)構(gòu)
監(jiān)測類幀結(jié)構(gòu)是對于需要實現(xiàn)監(jiān)測類功能而制定的幀結(jié)構(gòu)，監(jiān)測類幀可以實現(xiàn)對設(shè)備的各項參數(shù)與狀態(tài)監(jiān)測。當(dāng)設(shè)備接收到接口發(fā)送的監(jiān)測類信息幀后，根據(jù)信息幀中要求，向接口發(fā)送包含監(jiān)測內(nèi)容的響應(yīng)幀。監(jiān)測類幀結(jié)構(gòu)：

當(dāng)設(shè)備接收到接口發(fā)送的監(jiān)測類信息幀后，向接口發(fā)送響應(yīng)幀其幀結(jié)構(gòu)為在監(jiān)測類幀標(biāo)識位后加入數(shù)據(jù)區(qū)字節(jié)長度位及數(shù)據(jù)位。其幀結(jié)構(gòu)為：