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(shí)現(xiàn)對(duì)裝備的遠(yuǎn)程檢測(cè)與維護(hù)，達(dá)到無(wú)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(wèn)題就是統(tǒng)一裝備信息接口，制定統(tǒng)一的通信協(xié)議。對(duì)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(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)與裝備之間的通信，實(shí)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(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與裝備之間的通信，并減小協(xié)議設(shè)計(jì)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(wú)連接的服務(wù)。串口通信協(xié)議的設(shè)計(jì)是基于面向連接的服務(wù)，其體系結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)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(duì)本單位研制裝備型號(hào)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(wú)法實(shí)現(xiàn)裝備之間的“三互”操作。同時(shí)，部分裝備無(wú)信息接口，不能實(shí)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(jì)
根據(jù)裝備實(shí)際運(yùn)用需求，通信協(xié)議的制定應(yīng)當(dāng)以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程維護(hù)與控制為目標(biāo)，并為設(shè)備的功能擴(kuò)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(lèi)幀結(jié)構(gòu)，握手類(lèi)幀結(jié)構(gòu)、控制類(lèi)幀結(jié)構(gòu)、監(jiān)測(cè)類(lèi)幀結(jié)構(gòu)、維護(hù)類(lèi)幀結(jié)構(gòu)、補(bǔ)充類(lèi)幀結(jié)構(gòu)，各類(lèi)幀結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)充分考慮了與硬件的優(yōu)化結(jié)合。
2．2．1 握手類(lèi)幀結(jié)構(gòu)
握手類(lèi)幀結(jié)構(gòu)是設(shè)備與接口聯(lián)機(jī)的一類(lèi)幀結(jié)構(gòu)。接口向設(shè)備定時(shí)發(fā)送詢(xún)問(wèn)幀，如果設(shè)備開(kāi)機(jī)，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(lèi)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(lèi)幀結(jié)構(gòu)
控制類(lèi)幀結(jié)構(gòu)是對(duì)于需要實(shí)現(xiàn)控制類(lèi)功能而制定的幀結(jié)構(gòu)，控制類(lèi)幀可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的控制(如開(kāi)、關(guān)機(jī)等)。接口向設(shè)備發(fā)送控制類(lèi)幀，設(shè)備接收到控制類(lèi)幀，并執(zhí)行該控制類(lèi)幀中所包含的命令，同時(shí)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?lèi)幀結(jié)構(gòu)：

2．2．3 監(jiān)測(cè)類(lèi)幀結(jié)構(gòu)
監(jiān)測(cè)類(lèi)幀結(jié)構(gòu)是對(duì)于需要實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)類(lèi)功能而制定的幀結(jié)構(gòu)，監(jiān)測(cè)類(lèi)幀可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的各項(xiàng)參數(shù)與狀態(tài)監(jiān)測(cè)。當(dāng)設(shè)備接收到接口發(fā)送的監(jiān)測(cè)類(lèi)信息幀后，根據(jù)信息幀中要求，向接口發(fā)送包含監(jiān)測(cè)內(nèi)容的響應(yīng)幀。監(jiān)測(cè)類(lèi)幀結(jié)構(gòu)：

當(dāng)設(shè)備接收到接口發(fā)送的監(jiān)測(cè)類(lèi)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(cè)類(lèi)幀標(biāo)識(shí)位后加入數(shù)據(jù)區(qū)字節(jié)長(zhǎng)度位及數(shù)據(jù)位。其幀結(jié)構(gòu)為：