（计算机应用技术专业论文）基于devicenet的pc网卡嵌入软件的设计与实现.pdf

北京交通大学硕上学位论文 丫 5 8 6 i 1 $ 摘要 现场总线是应用在生产现场、在微机化测量控制设备之间实现双向 串行多节点数字通信的系统，是一种开放的、数字化、多点通信的底层 控制网络。它在制造业、流程工业、交通、楼宇等方面的自 动化系统中 具有广泛的应用前景. d e v i c e n e t 是由美国r o c k w e l l 公司提出的一种现 场总线技术，是目前世界领先的几种用于工业自 动化的设备级网络之 一。在中国d e v i c e n e t 己经成为国家标准，为国内 开发、生产、销售、 应用d e v i c e n e t 现场总线技术的研制单位、 生产企业、贸易和用户提供 了技术桥梁。本课题的研究即是在这种背景下对自主开发符合 d e v i c e n e t规范产品的一次尝试，从而进一步提高国内工业自 动化技术 的应用水平，提高生产效率，降低生产成本，同时也对使国内相关领域 的技术水平与国外先进水平保持基本同步具有重要意义。 论文的主要内容包括如下几个方面: 1 ,概要介绍了现场总线的主要性能和特性，并介绍了 d e v i c e n e t 作为成熟的现场总线技术之一，其发展的现状和对其进行研究的意义， 从而论述了本课题研究的目的和意义。 2 、介绍了 d e v i c e n e t的原理和协议规范，包括 d e v i c e n e t的网络 模型和对象模型、c a n总线的技术特点、d e v i c e n e t通讯协议和设备配 置文件等内容。 3 、 根据 d e v i c e n e t p c 智能通讯网卡的功能需求， 论述了d e v i c e n e t p c 智能 通讯网 卡实时多任务嵌入式软件的设计方案。 4 、 根据d e v i c e n e t p c 智能通讯网卡的功能需求， 论述了d e v i c e n e t p c 智能通讯网卡w i n 9 8 / n t 驱动程序的设计方案。 5 、介绍了d e v i c e n e t一致性测试， 如何构建一个测试平台，以 及 针对d e v i c e n e t p c 智能通讯网卡进行测试的主要内容和测试结果。 6 、对本课题的研究进行了总结，并对未来进行了展望。 关键词:现场总线，d e v i c e n e t , c a n ，非连接报文管理器，一致性测试 未经件芳、 二 了 溯日育 勿全i 公布 北京交通大学硕士学位沦文 ab s t r a c t f i e l d b u s , w h i c h a p p l i e s t o p r o d u c t i o n s i t e , i s a n o p e n d i g i t i z e d a n d u n d e r l y i n g c o n t r o l n e t w o r k w i t h m u l t i - s p o t c o m m u n i c a t i o n . i t i m p l e m e n t s a s e r i a l a n d d i g i t a l c o m m u n i c a t i o n o f b i - d i r e c t i o n a n d m u l t i - n o d e b e t w e e n c o m p u t e r i z e d m o n i t o r i n g / c o n t r o l l i n g d e v i c e s . i t e n j o y s a w i d e a p p l i c a t i o n p o s s i b i l i t y f o r t h e a u t o m a t i o n s y s t e m s i n t h e p r o d u c t i o n i n d u s t r y , t h e p r o c e s s i n d u s t r y , t r a f f i c a n d b u i l d i n g s . d e v i c e n e t , a k i n d o f f i e l d b u s t e c h n o l o g y p r e s e n t e d b y t h e u s r o c k w e l l , i s o n e o f t h e m o s t a d v a n c e d d e v i c e - l e v e l n e t w o r k s a p p l i e d t o t h e i n d u s t r i a l a u t o m a t i o n . i n c h i n a , d e v i c e n e t h a s b e e n s e t a s a n a t i o n a l s t a n d a r d , w h i c h c o n t r i b u t e s t o t h e t e c h n i c a l c o m m u n i c a t i o n a m o n g a l l t h e p a r t i e s i n v o l v e d i n t h e d e v e l o p m e n t , p r o d u c t i o n , s e l l i n g a n d a p p l i c a t i o n o f d e v i c e n e t f i e l d b u s t e c h n o l o g y , s u c h a s t h e r e s e a r c h i n s t i t u t e s , p r o d u c t i o n e n t e r p r i s e s , d i s t r i b u t o r s a n d u s e r s . u n d e r t h e b a c k g r o u n d , t h i s s t u d y a t t e m p t s o n d e v e l o p i n g d e v i c e n e t c o m p l i a n t p r o d u c t s i n d e p e n d e n t l y , t h u s e n h a n c i n g t h e d o m e s t i c a p p l i c a t i o n 、 a b i l i t y o f i n d u s t r i a l a u t o m a t i o n t e c h n o l o g y a n d i n c r e a s i n g p r o d u c t i o n e f f i c i e n c y w h i l e d e c r e a s i n g p r o d u c t i o n c o s t . t h e s t u d y i s o f g r e a t i m p o r t a n c e i n s y n c h r o n i z i n g t h e d o m e s t i c t e c h n o l o g y o f r e l a t e d f i e l d s w i t h t h e i n t e r n a t i o n a l l e v e l t o a c e r t a i n e x t e n t . t h e m a j o r c o n t e n t s o f t h e d i s q u i s i t i o n i n c l u d e : 1 . d i s c u s s i n g t h e p u r p o s e a n d m e a n i n g o f t h e s u b j e c t b y i n t r o d u c i n g t h e m a j o r f u n c t i o n s a n d c h a r a c t e r i s t i c s o f f i e l d b u s , a s w e l l a s i n t r o d u c i n g t h e c u r r e n t d e v e l o p m e n t s i t u a t i o n a n d t h e r e s e a r c h s i g n i f i c a n c e o f d e v i c e n e t a s o n e o f t h e m a t u r e f i e l d b u s t e c h n o l o g i e s . 2 . i n t r o d u c i n g t h e p r i n c i p l e s a n d p r o t o c o l s p e c i f i c a t i o n s o f d e v i c e n e t , i n c l u d i n g t h e n e t w o r k m o d e l a n d o b j e c t m o d e l o f d e v i c e n e t , t h e t e c h n o l o g i c a l c h a r a c t e r i s t i c s o f c a n b u s , d e v i c e n e t c o m m u n i c a t i o n p r o t o c o l a n d e l e c t r o n i c d a t a s h e e t , e t c . 3 . d i s c u s s i n g t h e d e s i g n s c h e m e o f d e v i c e n e t p c s m a r t c o m m u n i c a t i o n n e t c a r d r e a l - t i m e m u l t i - t a s k e m b e d d e d s o f t w a r e a c c o r d i n g t o t h e f u n c t i o n s r e q u i r e m e n t s o f d e v i c e n e t p c s m a r t 北京交通大学硕士学位论文 c o m m u n i c a t i o n n e t c a r d . 4 . d i s c u s s i n g t h e d e s i g n s c h e m e o f d e v i c e n e t p c s m a r t c o m m u n i c a t i o n n e t c a r d w i n 9 8 / n t d r i v e r a c c o r d i n g t o t h e f u n c t i o n s r e q u i r e m e n t s o f d e v i c e n e t p c s m a r t c o m m u n i c a t i o n n e t c a r d . 5 . i n t r o d u c i n g t h e d e v i c e n e t c o n f o r m a n c e t e s t , t h e w a y t o c o n s t r u c t a t e s t p l a t f o r m , a s w e l l a s t h e t e s t d e t a i l s a n d t e s t r e s u l t s o f t h e d e v i c e n e t p c s m a r t c o m m u n i c a t i o n n e t c a r d . 6 . a c o n c l u s i o n o f t h e s t u d y a n d a p r o s p e c t o f t h e f u t u r e . k e y w o r d s : f i e l d b u s , d e v i c e n e t , c a n, u c mm, c o n f o r m a n c e t e s t 北京交通大学硕士学位论文 第 一章绪论 1 . 1 现场总线概述 现场总线是应用在生产现场、在微机化测量控制设备之间实现双向 串行多节点数字通信的系统，是一种开放的、数字化、多点通信的底层 控制网络。它在制造业、流程工业、交通、楼宇等方面的自 动化系统中 具有广泛的应用前景 1 0 现场总线是二十世纪八十年代中期在国际上发展起来的。在现场总 线出现以前，处于生产过程底层的测控自动化系统通常采用一对一连 线、用电压或电流的模拟信号进行测量控制，或者采用自 封闭式的集散 控制系统 ( d c s ) 。 这些系统难以实现设备之间以及系统与外界之间的信 息交互。要实现整个系统的信息集成，并实施综合自 动化，就必须设计 出一种能在工业现场环境运行的、性能可靠、造价低廉的通信系统。从 而形成工厂底层网络，完成现场自动化设备之间的多点数字通信，实现 底层现场设备之间以及生产现场与外界的信息交换。随着微处理器和计 算机功能的不断增强和价格的急剧降低，计算机与计算机网络系统得到 了迅速的发展，信息交互技术也飞速的发展壮大。在这种技术背景和实 际需求的驱动下， 现场总线 ( f i e ld b u s )就应运而生了。 现场总线对自 动化控制系统所带来的变革主要体现在现场仪表和网 络两个方面。在现场仪表方面，现场总线将专用微处理器置入传统的测 量控制仪表，使它们各自 都具有了数字计算和数字通信能力。在网络方 面，现场总线采用了可进行简单连接的物理媒介作为总线，把多个测量 控制仪表连接成网络系统。并按公开规范的通信协议，在位于现场的多 个微机化测量控制设备之间以及现场仪表与远程监控计算机之间，实现 数据传输和信息交换，从而形成各种适应实际需要的自 动控制系统。 从1 9 8 4 年开始， 工业控制领域的各个大公司和协会开始制定各自的 现场总线标准， 如西门 子公司的p r o f i b u s , h o n e y w e l l 公司的w o r l d f i p , b o s c h公司的c a n , e c h e l o n 公司的l o n w o r k s 等等。随着各种标准的 出现，各大公司越来越认识到现场总线应该有一个统一的国际标准。但 是由于行业和地域发展历史等原因，加之各公司和企业集团受自身商业 利益的驱使，致使现场总线的标准化工作进展缓慢。1 9 9 4年，i s p和 w o r ld f i p 北美部分合并，成立了现场总线基金会，并于 1 9 % 年第一季 度颁布了低速总线 h 1 的标准，安装了示范系统，将不同厂商的符合基 金会现场总线 ( f f ) 规范的仪表互连为控制系统和通信网络。随后又颁 北京交通大学硕士学位论文 布了高速总线 h s e的标准，大大推动了现场总线标准的制定和产品开 发。现今，基金会现场总线己经在国外得到了广泛的应用，我国己经连 续将 f f列为九五、十五的重点攻关项目，大力推广基金会现场总线， 并取得了显著的成效。 现 场总 线控制系统 具有如下 特点 1 : 系统的开 放性、 互 可 操作性 与 互用性、 现场设备的智能化与功能自 治性、 系统结构的高度分散性和对 现场环境的适应性。 现场总线控制系统的优越性如下 1 : 节省硬件数量与投资，由于现场总线的智能设备能直接执行控制和 计算功能，因而可以减少变送器数量，不再需要单独的调节器和计算单 元， 也不再需要d c s 系统的信号调理、 转换、 隔离等功能单元及其复杂 接线，还可以用工控p c 机作为操作站，从而大大节省了硬件投资。 节省安装费用，现场总线的接线很简单，一对双绞线或一条电缆上 可以挂接多个设备，因而电缆、端子、槽盒、桥架的用量大大减少，连 线设计和接头校对的工作量也大大减少。当需要增加现场控制设备时 只需就近连接在原有电缆上，不必增加电缆。据有关典型试验工程的测 算资料表明，采用现场总线可节约安装费用达6 0 %以上。 节省维护开销， 由于现场总线设备具有自诊断和简单故障处理能力， 并能够将诊断维护信息通过数字通讯传送到控制室。 用户可以查询设备 的运行和维护信息，以 便早期分析故障原因并快速排除，缩短了维护停 工的时间，同时由于系统结构简化，连线简单而减少了维护的工作量。 用户具有高度的系统集成主动权，用户可以自由选择不同厂商所提 供的设备来集成系统。 扩大了用户的选择范围，系统集成也不再有协议 不兼容、 接口 不统一等问题。 从而使系统集成的主动权掌握在用户手中。 提高了系统的准确性与可靠性，智能化、数字化的现场总线设备与 传统的模拟信号设备相比，从根本上提高了测量与控制的精确度，减少 了传送误差。同时，由于系统的结构简化，设备与连线减少，现场仪表 内部功能加强，减少了信号的往返传输，提高了系统的可靠性。 自8 0 年代末以来， 有几种现场总线技术已逐渐形成其影响并在一些 特定的应用领域显示了自己的优势。它们具有各自的特点，也显示了较 强的生命力。对现场总线技术的发展己经发挥并将继续发挥较大的作 用。 这几种现场总线技术包括: 基金会现场总线、 l o n v d o r k s , p r o f i b u s , c a n和h a r t 。 其中c a n ( c o n t r o l a r e a n e t w o r k )由德国b o s c h公司 在二十世纪 8 0 年代推出，用于汽车内部测量与执行部件之间的数据通 信，其总线规范已经被i s o国际标准组织制订为国际标准。由于得到了 m o t o r o l a , i n t e l , p h i l i p s , s i e m e n c e 等公司的支持， c a n总线被广泛应 用在离散控制领域。 c a n总线的通信速率最高可达1 m b p s l 4 4 m ， 直接传 北京交通大学硕士学位论文 输距离最远可达1 0 k r n / 5 k b p s 。 最大可挂接设备数为1 1 0 个。 c a n总线的 信号传输采用短帧结构，因而传输时间短，受干扰的概率低。当节点严 重故障时， 具有自 动关闭的功能，以 切断该节点与总 线的联系，使 总线 上的其他节点及其通信不受影响，具 有较强的 抗干扰能力 2 a c a n总线虽然已经成为国际标准， 但其总线规范只定义了数据链路 层和物理信令。很多开发商在应用层和物理连接和传输媒介上制定了自 己 的规范( 如d e v i c e n e t , s d s , c a n o p e n 等) ， 这种情况导致了 某些基 于c a n的不同厂商的仪器仅表之间不能进行信息交换。 随着c a n的成 熟和在控制领域的广泛应用，开发商们益发认识到必须有一个定义完整 的规范来使 c a n得到更大的发挥。在这些规范中的一种以其完善的规 范、有力的技术支持和一致性测试认证而逐渐得到了各开发商的认同， 并最终成为国际标准，这就是本次课题所研究的d e v i c e n e t . 1 . 2 d e v i c e n e t 的发展现状 d e v i c e n e t 是由 美国r o c k we l l 公司于 1 9 9 4 年提出的，是目 前世 界领先的几种用于工业自 动化的设备级网络之一。据独立工业分析结构 调查， 有多于4 0 %的最终用户在应用中选择了d e v i c e n e t . d e v i c e n e t 是 基于生产者厅 肖 费者技术的， 其数据处理非常健壮有效， 并且这种现代通 讯模型允许用户有效定义所需信息以及信息交换的时机。d e v i c e n e t 提 出的同时还成立了用于管理 d e v i c e n e t 技术规范并促进 d e v i c e n e t 在全 球的推广和应用的独立组织开放式d e v i c e n e t 供货商协会( o d v a ) . 任何人都能从 o d v a购得 d e v i c e n e t 规范，任何制造或打算制造 d e v i c e n e t 产品的公司都可以加入o d v a ， 并参加对d e v i c e n e t 规范进行 增补和完善的技术工作组。o d v a同时也负责提供一致性测试认证，以 确保不同厂商的产品之间的可互操作性， 从而使用户可以在一个系统中 混合使用来自不同厂商的产品。全球目前己经有三百多家公司加入了 o d v a 。包括a b b , r o c k w e l l , g e , s s t , y o k o g a w a 等世界著名厂商。 在中国，o d v a于在上海设立了分部中国电器工业协会现场总 线( d e v i c e n e t ) 工作委员会， 英文简称o d v a c h i n a 。 主要负责d e v i c e n e t 技术在中国的宣传推广和培训。 国内的几家工控领域的公司( 上海埃通、 上海台达、北京和利时等) 和几所科研院校 ( 上海交通大学、东北大学 等)也都先后开始了对d e v i c e n e t 的研究开发。在2 0 0 2 年 1 2 月 i 日 发 行的国家标准化管理委员会通报中，公布了 d e v i c e n e t 现场总线已于 2 0 0 2 年1 0 月8 日 被批准为国家标准，并于2 0 0 3 年4 月1 日 开始实施。 d e v i c e n e t 中国国家标准的编号为g b / t 1 8 8 5 8 .3 - 2 0 0 2 ,名称为 砚 低压开 关设备和控制设备控制器一设备接口 ( c d i )第3 部分:d e v i c e n e t ) a 3 北京交通大学硕士学位论文 d e v i c e n e t 成为国家标准，为国内开发、生产、销售、应用 d e v i c e n e t 现场总线技术的研制单位、生产企业、贸易和用户提供了技术桥梁。 o d v a 总部正在中国筹建新的 d e v i c e n e t独立一致性测试实验室， d e v i c e n e t 国家标准的颁布也为产品的一致性测试提供了依据。 1 . 3研究 d e v i c e n e t 的意义 d e v i c e n e t 为用户提供了以下几个非常有利的功能， 同时这几个功能 也是研发本课题的主要目的: d e v i c e n e t 将工业设备连接成网 络， 减少了设备通信的电缆硬件接 线，大大降低了组建系统的人力成本和线路成本。 d e v ic e n e t 为简单工业设备 ( 传感器、阀门、 开关、电机等) 和高端 设备 ( 控制器)提供确定的、可靠的网络连接和通信。 不同厂商生产的符合 d e v i c e n e t 规范的同类工业设备在网络上具有 互换性和互操作性，用户可以对不同厂商生产的设备做出最优选择，降 低系统安装、维护成本。 d e v i c e n e t 为用户提供了 完整的设备级诊断功能。 本课题的研发可进一步提高国内工业自 动化技术的应用水平，提高 效率并降低成本，同时对使国内相关领域技术水平与国外先进水平保持 同步也具有重要意义。 本课题所研究开发的 d e v i c e n e t p c智能网卡 ( 以下简称网卡) ，将 充分利用先进的软、 硬件技术 ( 包括高性能的嵌入式c p u技术、 嵌入式 实时多任务操作系统技术以及d e v i c e n e t 通讯协议技术) ， 最大限度降低 系统开销，提高实时性和可靠性，达到或超过国外同类产品水平。 1 . 4 课题研究的任务 本课题的开发包括如下二个方面的内容: d e v i c e n e t p c 智能网 卡实时多任务嵌入软件的设计与实现。 d e v i c e n e t p c智能网 卡w i n d o w s 驱动程序的 设计与实现。 1 . 5 本文的主要内容 第一章介绍现场总线以及 d e v i c e n e t 的发展现状和研究的意义，并 阐明课题研究的任务。第二章概要介绍 d e v i c e n e t 的原理和协议规范。 第三章为网卡实时多任务嵌入软件的设计方案。第四章为网卡驱动程序 的设计方案。 第五章介绍了o d v a一致性测试及网卡测试平台的构建和 测试结果。第六章对课题的研究进行了总结，并对未来进行了展望。 4 北京交通大学硕士学位论文 第二章d e v i c e n e t 的原理和协议规范 2 . 1 d e v i c e n e t 的网络模型和特点 2 . 1 . 1 d e v i c e n e t 的网络模型 一个典型的d e v i c e n e t 网络构成如下图所示: 图2 - t . d e v i c e n e t 网络构成 d e v ic e n e t 是基于c a n总线技术的。根据工业自 动化领域的实际需 要， c a n总线技术在网络参考模型上将 i s o / o s i 七层网络参考模型简化 为三层:应用层、数据链路层和物理层。但是 c a n总线的通讯协议规 范中只定义了媒体访问规则和物理信令，并没有对完整的物理层进行定 义，也没有定义用于交换应用数据的应用层协议。d e v i c e n e t 对其进行 了较为完整的扩展和增强，补充定义了应用层规范、物理层的连接单元 接口 规范和媒体连接和媒体规范【 4 。 下图展示了d e v i c e n e t 和c a n在 网络参考模型上彼此之间的关系。 北京交通大学硕士学位论文 i s o数据链路层层 应用层 逻辑链路控制层 f al s e. 将应答报文的各部分内容复制到对应的返回缓冲区中， 大于则返回 返回 t r u e o 北京交通大学硕士学位论文 流程图: 查找指定设备的配置信息，获取显式缓冲的d p r a m 偏移 状态表的显式报文事件标志=工 清除显式报文事件标志 设置显式报文互锁标志为1 读取显式应答报文.清除显式报文互锁标志 一道- y 复制应答报文各部分内 容到返回缓冲区， 并返回 t r u e ( 结束; 图4 - 7 , d n s _ r e c e i v e d e v i c e e x p l i c i t 流程图 4 . 3 . 2 . 1 5接收服务器显式请求函数接口 d n s we r e c e i v e s e r v e r e x p l i c i t 函 数 名 称 :b o o l wi n a p i d n s _ r e c e i v e s e r v e r e x p l i c i t ( d wo r d c a r d ha n d l e , wor d * c o n n e c t i o n i d , by t e * s e r v i c e , word * cl a s s l d , wo r d * i n s t a n c e l d , v o i d * s e r v i c e d a t a , wo r d * s i z e ) 功能:接收网卡作为服务器时由其它节点发送的显式请求报文。 参数: c a r d h a n d l e d n s _ o p e n c a r d 返回的网 卡 标识。 c o n n e c t i o n l d返回c i d的缓冲指针。 s e r v i c e返回服务类型的缓冲区指针。 c l a s s l d返回类i d的缓冲区指针。 i n s t a n c e l d返回实例i d的缓冲区指针。 s e r v i c e d a t a 返回服务数据的缓冲区指针。 s i z e返回服务数据长度的缓冲区指针。 返回值:调用成功返回值为t r u e ，调用失败返回值为f a l s e . 流程描述: 1 . 检查参数有效性，如无效返回f a l s e . 2 .从本地保存的设备扫描表中查找服务器功能的配置信息 获取指定 7 8 北京交通大学硕士学位论文 的显式报文缓冲区在 d p r a m中的偏移。 3 . 以3 秒作为超时间隔循环检查 d p r a m中服务器状态块中的显式请 求事件标志 ( 如为 1 则说明此时有显式请求) 。 如超时， 返回f a l s e . 4 清除d p r a m中服务器状态块中的显式请求事件标志 ( 置为0 ) 5 . 读取显式请求报文，检查有效性，如是无效报文，则返回f a l s e . 6 . 设置 d p r a m 中服务器控制块中的显式请求事件标志为 t o 7 将请求报文的各部分内容复制到对应的返回缓冲区中， 返回t r u e . 流程图:略，参见图4 - 7 . 4 .3 .2 . 1 6 发送显式请求函数接口d n s es s e n d d e v i c e e x p l i c i t 函 数 名 称 : b o o l wi n a p i d n s _ s e n d d e v i c e e x p l i c i t ( d wo r d c a r d ha n d l e , wor d de v i c e i d , b yt e s e r v i c e , wor d c l a s s l d , wo r d i n s t a n c e l d , v o i d * s e r v i c e d a t a , wo r d s i z e ) 功能:向设备扫描列表中的某个设备发送一个显式报文请求。 参数: c a r d h a n d l e d n s _ o p e n c a r d 返回的网卡标识。 d e v i c e i d显式请求报文的目的设备ma c i d a s e r v i c e显式请求的服务。 c l a s s l d请求的对象类i d. i n s t a n c e i d请求的对象实例i d . s e r v i c e d a t a 请求所需的服务数据缓冲区指针。 s i z e服务数据的长度。 返回值:调用成功返回值为t r u e ，调用失败返回值为f a l s e . 流程描述: 1 ，检查参数有效性，如无效，返回f a l s e . 2 .从本地保存的设备扫描表中查找指定设备的配置信息，获取指定的 显式报文缓冲区在d p r a m中的偏移。 3 .以3 秒作为超时间隔循环检查d p r a m中指定设备的设备控制表中 的显式报文缓冲区互锁标志是否为 1( 如果为 1 则说明此时可以发 送显式请求， 否则说明前次的发送还未完成， 缓冲区不可访问) 。如 果超时，返回f a l s e . 4 .根据传入参数组装显式请求报文，并写入显式报文缓冲区。 5 .清除设备控制表中的显式报文缓冲区互锁标志。 6 .设置 d p r a m中设备控制事件表中的相应事件标志，产生中断通知 网卡嵌入软件进行发送，返回t r u e . 北京交通大学硕士学位论文 流程图: 查找指定设备的配置信息，获取显式缓冲的d p r a m 偏移 币 之 旺燮 堕 丝 矍竺罗 竺 三 鲤 丝三 组装显式报文，写入d p r a m 缓冲区 清除显式报文缓冲互锁标志 置相应错误代码. 并返回f a l s e 设置设各控制事件表中的事件标志为1 结束 图4 - 8 . d n s _ s e n d d e v i c e e x p l i c i t 流程图 4 .3 . 2 . 1 7发送服务器显式应答函数接口 d n s s e n d s e r v e r e x p l i c i t 函 数 名 称 : b o o l wi n a p i d n s _ s e n d s e r v e r e x p l i c it ( d wo r d c a r d h a n d l e , wor d c o n n e c t i o n l d , b yt e s e r v i c e , v o i d * s e r v i c e da t a , wo r d s i z e ) 功能:h o s t作为服务器通过调用本函数对收到的显式请求报文发送应 答。 参 数: c a r d h a n d l e d n s _ o p e n c a r d 返回 的 网 卡 标识。 c o n n e c t i o n i d应答报文的c i d . s e r v i c e应答报文的服务代码。 s e r v i c e d a t a 包含服务数据的缓冲区指针。 s iz e服务数据长度。 返回值:调用成功返回值为丁 r u e ，调用失败返回值为f a l s e . 流程描述: 检查参数有效性，如无效，返回f a l s e . 从本地保存的设备扫描表中查找服务器功能的配置信息，获取指定 的显式报文缓冲区在d p r a m中的偏移。 以 3 秒为超时间隔循环检查 d p r a m服务器控制块的显式应答互锁 标志( 如为0 则说明前次的应答发送未完成) 。 如超时， 返回f a l s e . 4 . 根据参数组装应答报文，并写入d p r a m的显式应答报文缓冲区。 北京交通 大学硕士学位论文 5 . 清除服务器控制块中的显式应答缓冲互锁标志。 6 . 设置服务器控制块中的显式应答事件标志为 1 . 7 . 以 3 秒作为超时间隔循环检查 d p r a m 中服务器状态块中的显式应 答事件标志是否为1 。如果超时，返回f a l s e . 8 .清除服务器状态块中的显式应答事件标志。 9 . 设置服务器控制块中的显式应答互锁标志为 1 ，返回t r u e . 流程图: 开 始 、 ， mllli 查找服务器的配置信息，获取 显式应答缓冲的d p r a m 偏移 务器控制块中的3 0 缓冲互锁标志三 n- n 组装显式应答报文，写入d p r a m 缓冲区 清除显式应答缓冲互锁标志 设置服务器控制块中的显式应答事件标志为1 ; 态块中的i 件标志=1 l 清除状态块的显式应答事件标志 设置服务器控制块中的显式应答互锁标志为1 #111 羚 结束 图4 - 9 , d n s s e n d s e r v e r e x p l i c i t 流程图 4 . 3 . 2 . 1 8 s t a r t s c a n命令函数接口d n s s t a r t s c a n 函数名称: 功能: 参数 : b o o l wi n a p i d n s _ s t a rt s c a n ( d wo r d c a r d h a n d l e ) 通知网卡嵌入软件开始扫描所有设备的u o数据。 c a r d h a n d l e d n s _ o p e n c a r d 返回的网卡标识。 北京交通大学硕士学位论文 返回值:调用成功返回值为t r u e ，调用失败返回值为f a l s e . 流程描述: i .检查参数有效性，如无效，返回f a l s e . 2 向d p r a m的命 令 缓冲区写入s t a r t 一 s c a n命令 3 . 产生中断通知网卡嵌入软件执行命令。 4 以3 秒作为超时间隔循环枪查d p r a m中断状态字中的命令应答标 志。如果超时，返回f a l s e . 5 检查到标志后，从d p r a m的命令缓冲区中读出命令字校验命令执 行是否有错。如果有错误产生，返回f a l s e ，否则返回t r u e . 流程图:略，参见图4 - 5 . 4 .3 .2 . 1 9 s t o p s c a n函 数接口d n 又s t o p s c a n 函数名称: b o o l wi n a p i d n s _ s t o p s c a n d wo r d c a r d h a n d l e ) 功能:通知网卡嵌入软件停止扫描过程。 参 数: c a r d h a n d l e d n s _ o p e n c a r d 返回的网 卡标识。 返回值:调用成功返回值为t r u e ，调用失败返回值为f a l s e . 流程描述: i . 2 3 4 . 检查参数有效性，如无效，返回f a l s e . 向d p r a m的命令缓冲区写入s t o p _ s c a n命令 产生中断通知网卡嵌入软件执行命令。 以3 秒为超时间隔循环检查d p r a m中断状态字中的命令应答标志。 如果超时，返回f a l s e . 检查到标志后，从d p r a m的命令缓冲区中读出命令字校验命令执 行是否有错。如果有错误产生，返回f a l s e ，否则返回t r u e . 流程图:略，参见图4 - 6 . 4 .3 . 2 .2 0发送i i o数据 函数名称:b o o l wi n a p i ( 输出 ) 函 数接口d n s - wr i t e d e v i c e l o d n s _ wr i t e d e v i c e l o ( d wo r d c a r d h a n d l e , wo r d d e v i c e i d , b y t e i o a r e a , v o i d * d a t a , wo r d s i z e ) 功能:向扫描列表中的某个设备发送i ! 0数据 ( 输出) 。 参数: c a r d h a n d l e d n s o p e n c a r d 返回的网卡标识。 d e v i c e i d v0 数据发送的目的设备 ma c i d i o a r e a 指定1 / 0数据区。 d a t a指向 待发送1 / o 数据的 缓冲区指针。 s i z e 1 / 0数据的长度。 返回值:调用成功返回值为t r u e ，调用失败返回值为f a l s e . 流程描述: 1 .检查参数有效性，如无效，返回f a l s e . 2 .从本地保存的设备扫描表中查找指定设备的配置信息， 获取指定的 8 2 北京交通大学硕士学位论文 6 . 7 . 8 . i ./ 0数据区在 d p r a m中的偏移。 以3 秒作为超时间隔循环检查 d p r a m中指定设备的设备状态表状 态标志s t a t u s f l a g s 中的指定1 / o数据区的互锁标志是否为0 ( 如果为 1 则说明此时1 / o数据区不能被h o s t 访问) 。 如果超时， 返回f a l s e . 设置指定设备d p r a m的设备控制表控制标志c o n t r o l f l a g s 中的 指 定u o数据区的互锁标志为 1 ， 使网卡嵌入软件不能访问u o数据区。 再次检查指定设备的d p r a m设备状态表状态标志s t a t u s f l a g s 的 指 定 1 / o数据区的互锁标志，如果为 1 ，则清除设备控制表控制标志 c o n t r o l f l a g s 中的指定u o 数据区的 互锁标志 ( 置0 ) ， 并返回3 0 写入指定u o数据区的u o数据。 清除 控制标志c o n t r o l f l a g s 中的指定u o 数据区的 互锁标志。 结束，返回t r u e . 流程图: 产 / i % a 卜 有x 龄一一丫。 查找指定设备的配置信息，获 取其1 / 0 缓冲的d p r a m 偏移 态表中相1 l 清除设备控制标志 的工 / 0 互锁标志 锁标志书0 ? es丫 _十 置设备控制表的相应1 / 0 缓冲互锁标志为1 向1 / 0 数据区中写入1 / 0 数据报文，清 除设备控制表工 / 0 互锁标志 置相应错误代码， 并返回f a l s e 向事件触发队列写入事件源，通知网 k 嵌入软件进行发送，返回t r u e 一,mar- 4 图4 - 1 0 , d n s _ w r i t e d e v i c e i o 流程图 北京交通大学硕士学位论文 4 . 3 . 2 . 2 5 发送服务器 1 / 0数据 ( 输入)函数接口 dns w r i t e s e r v e r l o 函数名称:b o o l wi n a p i d n s se w r i t e s e r v e r l o ( d wo r d c a r d h a n d l e , b y t e i o a r e a , v o i d * d a t a , wo r d s i z e ) 功能:发送 h o s t 作为服务器时所产生的i / 0数据。 参数: c a r d h a n d l e d n s 夕p e n c a r d 返回的网 卡标识。 i o a r e a指定i / 0数据区。 d a t a指向待发送u o数据的缓冲区指针。 s i z e u o数据的长度。