基于ARM9和GPRS的實時電力負控管理系統(tǒng)的設(shè)計

2．2 軟件設(shè)計

2．2．1 負控管理終端的軟件設(shè)計

在負控管理終端的整體流程是終端上電后，初始化串口，啟動撥號，建立TCP連接成功后，主站向負控管理終端發(fā)送登陸幀，負控管理終端監(jiān)聽到登陸幀后(主站和負控管理終端建立通信前，主站要知道負控管理終端中GPRS模塊的SIM卡號)，發(fā)出確認幀，主站與負控管理終端就可以開始通信。負控管理終端接收到數(shù)據(jù)時，先判斷是不是主站發(fā)送過來的控制命令，如果是，將該命令透明傳輸給電能表，電能表通過解析判斷其要是采集數(shù)據(jù)命令，就將相應(yīng)的電能數(shù)據(jù)返回給負控管理終端，負控管理終端收到數(shù)據(jù)后通過TCP發(fā)送給主站；如果不是控制命令，說明是電能表的返回數(shù)據(jù)，同樣通過TCP協(xié)議發(fā)送給主站。在沒有任何命令時，負控管理終端進入低功耗模式，間隔一定時間發(fā)送心跳包，以確定它與主站沒有斷開連接。每隔15 min，負控管理終端會定時采集電能數(shù)據(jù)，并將其存儲在NANDFLASH中，等待主站隨時調(diào)用。此外，當(dāng)負控管理終端處于異常狀態(tài)，或者發(fā)生一些特殊事件時，比如事故報警信息，負控管理終端通過遙信控制主動上報給主站，以做出適當(dāng)處理。

負控管理終端的應(yīng)用軟件主要包括數(shù)據(jù)采集及處理程序和網(wǎng)絡(luò)通信程序。數(shù)據(jù)采集及處理程序完成電能表數(shù)據(jù)采集，并進行處理。網(wǎng)絡(luò)通信程序完成將處理后的數(shù)據(jù)傳送到主站。另外，網(wǎng)絡(luò)通信程序還要發(fā)送主站的控制指令。

該部分的軟件編寫采用自上而下的設(shè)計思路，以模塊化設(shè)計為原則，采用C語言編程，通過建立數(shù)據(jù)采集與處理線程、GPRS網(wǎng)絡(luò)通信線程、按鍵控制線程，使其相互協(xié)調(diào)地運行。

結(jié)合上面給出的設(shè)計思路，下面重點介紹如何利用多進程技術(shù)和管道技術(shù)來實現(xiàn)抄表和發(fā)送數(shù)據(jù)的功能。

在進行網(wǎng)絡(luò)通信之前，先設(shè)定網(wǎng)絡(luò)端口最大允許接入的客戶端數(shù)、父進程和子進程設(shè)定的2個狀態(tài)變量。

進入主函數(shù)，創(chuàng)建管道和子進程，分別啟動父進程和子進程，開始數(shù)據(jù)采集和網(wǎng)絡(luò)傳輸，function_farther()函數(shù)和function_child()函數(shù)分別為父進程和子進程的主函數(shù)。