1．3 遠(yuǎn)程控制臺(tái)模塊
遠(yuǎn)程控制臺(tái)負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)傳與實(shí)時(shí)處理模塊、控制臺(tái)模塊的網(wǎng)絡(luò)喚醒和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，以及完成對(duì)遠(yuǎn)程設(shè)備電源的相關(guān)操作。遠(yuǎn)程控制臺(tái)接收相鄰模塊的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀(包括數(shù)傳與實(shí)時(shí)處理模塊對(duì)多數(shù)據(jù)流進(jìn)行整合的數(shù)據(jù)幀和控制臺(tái)模塊轉(zhuǎn)發(fā)的單片機(jī)采集數(shù)據(jù)幀)，對(duì)控制臺(tái)發(fā)送網(wǎng)絡(luò)控制幀(完成參數(shù)設(shè)置、系統(tǒng)開啟關(guān)閉、板卡操作、串口操作等任務(wù))，采用UDP協(xié)議進(jìn)行通信。
1．4 控制臺(tái)設(shè)備模塊
控制臺(tái)設(shè)備模塊由CPCI工控計(jì)算機(jī)和繼電器板卡組成。供電電源繼電器卡采用NI PXI-2564 16路5 A SPST開關(guān)模塊，它是大功率繼電器卡，可進(jìn)行電源輸入和電源備份；斷電及轉(zhuǎn)電控制信號(hào)繼電器卡采用ADLINK PXI-7901 16路通用SPDT開關(guān)模塊，可進(jìn)行電源的控制切換。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及外部接口關(guān)系如圖3所示。

系統(tǒng)采用Agilent N6700系列模塊電源供電，控制臺(tái)由RS 422串行通信接口連接到單片機(jī)測(cè)控模塊、網(wǎng)絡(luò)連接到遠(yuǎn)程控制臺(tái)。為通信的穩(wěn)定可靠，控制臺(tái)與遠(yuǎn)程控制臺(tái)間的千兆以太網(wǎng)通過光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)為光纖連接?？刂婆_(tái)接受遠(yuǎn)程控制臺(tái)的控制，對(duì)來自單片機(jī)采集模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼及顯示并傳向遠(yuǎn)程控制臺(tái)，通信采用UDP協(xié)議。

2 軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
2．1 多重事件方式實(shí)現(xiàn)網(wǎng)口及串口通信
控制臺(tái)模塊需要接收遠(yuǎn)程控制臺(tái)的遠(yuǎn)程控制命令幀和來自RS 422串行通信接口(與單片機(jī)采集模塊相連)的串行數(shù)據(jù)，并把串行數(shù)據(jù)打包成既定格式UDP數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)送到遠(yuǎn)程控制臺(tái)，為此控制臺(tái)軟件需建立后臺(tái)管理器(CTConManager)來開啟網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控線程、串口監(jiān)控線程兩個(gè)獨(dú)立線程進(jìn)行監(jiān)控網(wǎng)口和串行口。二者流程圖如圖4所示。

軟件需要把串口數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換為UDP數(shù)據(jù)幀發(fā)送，所以網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控線程采用等待多重事件的方式來處理由WSACreateEvent函數(shù)創(chuàng)建的網(wǎng)絡(luò)事件(m_evtNetWork)和串口事件(m_evtOverlappedSeira1)，串口監(jiān)控流程采用異步事件模式監(jiān)控串行口的數(shù)據(jù)接收。網(wǎng)絡(luò)事件由WSAEvent Select函數(shù)與當(dāng)前的socket接口綁定，串口事件由串口接收一個(gè)完整數(shù)據(jù)幀后設(shè)置到網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控線程。當(dāng)控制臺(tái)網(wǎng)絡(luò)可以接收到遠(yuǎn)程控制臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)幀(即有網(wǎng)絡(luò)事件發(fā)生)時(shí)，線程調(diào)用ProcessNetworkEvent函數(shù)來處理這個(gè)事件(即開始解析遠(yuǎn)程命令幀)，相應(yīng)串口事件調(diào)用網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控線程的ProcessSerialEvent函數(shù)來處理這個(gè)事件(即發(fā)送數(shù)據(jù)幀)。線程中的網(wǎng)絡(luò)超時(shí)事件(WSA_WAIT_TIME OUT)處理超時(shí)任務(wù)(ProcessTimeOut Event)包括串口和板卡狀態(tài)的循環(huán)檢測(cè)以及狀態(tài)數(shù)據(jù)包的發(fā)送。
軟件采用這種機(jī)制能及時(shí)響應(yīng)多重事件，實(shí)現(xiàn)了串口和網(wǎng)絡(luò)接口的對(duì)接，節(jié)省了設(shè)備資源，使系統(tǒng)效率得到了提高。
2．2 TCP多數(shù)據(jù)流整合同步處理
根據(jù)系統(tǒng)要求，數(shù)傳與實(shí)時(shí)處理模塊將多個(gè)TCP流的相同或不同字段的數(shù)據(jù)進(jìn)行提取并整合為一個(gè)UDP數(shù)據(jù)報(bào)文并發(fā)送至遠(yuǎn)程控制臺(tái)。
由于多個(gè)TCP數(shù)據(jù)流發(fā)送過程中很可能會(huì)出現(xiàn)某個(gè)數(shù)據(jù)流到達(dá)時(shí)間相對(duì)其他數(shù)據(jù)流有延遲，這就會(huì)造成在整合為UDP數(shù)據(jù)報(bào)文的過程中數(shù)據(jù)的不同步。為解決這個(gè)問題，軟件采用基于數(shù)據(jù)隊(duì)列的方式實(shí)現(xiàn)碼流同步。首先將多個(gè)既定長度的TCP流數(shù)據(jù)(TCPDataValue)加入(push)多個(gè)相應(yīng)隊(duì)列(CDataQueue)，當(dāng)所有隊(duì)列的長度大于等于1，即所有隊(duì)列有元素時(shí)，將隊(duì)列中的第一個(gè)(即最先壓入隊(duì)列)元素彈出(GetFirstDa ta)，然后進(jìn)行碼流的數(shù)據(jù)提取。