串口硬件设备与WINx64下不同环境的程序控制

Posted 2021-11-24 Mongnewer

《Direct I/O in DOSBOX for COMM serial communications with QBasic, TBasic or Pbasic》笔记中记录了在DOSBOX砂箱下，对串口编程的DOS程序和WINx16程序，以及让WINx16位程序在WINx64下直接运行的方法。接下来是分离DOS程序与主机通讯程序，让它们互相配合，各尽其职，将边缘计算与现代化展现与网络结合起来，从而形成可发挥作用的系统。

 对于局部控制，ISA是优秀的工业标准总线，它不需要所谓高速SerDes串并转换，硬件控制非常透明，是老一代工业系统开发者的优选。基于ISA总线的SBC卡、CPU卡、ADC、DAC、DIO、COUNTERS、FREQUENCY、PWM、NETWORK、PC-CARDS等等，几乎是应有尽有，非常完善。如果把它们聚集到母板上，将DOS和其下的串口直接端口操作程序放上去，再通过串行总线与WIN64、LINUX64按指令交互，就是基本的简单系统。为了让它更清晰，不妨把它放在一个壳子里，让黑壳子开机就自己运行，无需显示等任何其它辅助设备。

 全套局部系统的组成应包括：

1. 传感器和执行机构

2. 配线架和端子接入箱

3. 信号处理箱

4. 用户终端、桌面。

局部系统之间可以通过工业总线联网，RS485、HART、CAN、PROFIBUS、ETHERNET等等。这类总线几十种，我们国家也制订有相应的总线，就连现在的汽车中也使用标准总线，就不细述了，它本身就是一套值得研究和发展的领域，国内目前做得还不够好，努力空间很广阔。

有了SCADA分布式系统，只是过程处理的自动化和简单的智能化，还达不到智慧工厂要求。所以，要通过物联网将不同城市间的SCADA系统连起来，再与管理运营与生结合起来。

 工业控制开发人员在工厂智慧化上的作用是非常大的，主要是在系统系统层级发力，而其它两个维度要既懂技术又清楚管理的总监，才能共同完成智慧工厂建设和之后的持续改进。《Direct I/O in DOSBOX for COMM serial communications with QBasic, TBasic or Pbasic》主要是硬件通讯内核的筑助，用户层的通讯内核也有，

典型方式：WINDOWS API, MSCOMM, SERIALPORT

遇到问题最多的是断线或受干扰中断通讯死锁问题

当发送完指令后，往往要等待寄存器数据准备好后才能读取，否则数据无效。一些控件在发送和接收时做了处理，对字节进行组装，如果在组装过程中线路中断，用户很难处理这类错误，程序就不动了。

解决方法1. 最好就是用BYTE发送、BYTE接收，自己组装指令和数据。

解决方法2. 程序死锁往往是单线程序，可在主进程中设置FLAG1，在线路数据处理部分清除FLAG1。主线程发现FLAG1很长时间或很多次不清时，则关闭通讯口，然后再打开通讯口，强制处理通讯口异常。

解决方法3. 发送数据前也设置FLAG2，接收成功后清除FLAG2，FLAG2不清除就能再发送数据。主发送和接收在FLAG2握手下进行，避免Overwrite发生。

控件的使用

MSCOMM是WINx32自带的ActiveX COM组件，VB、XE、C++Builder等，都可以Import了使用它，采取上述措施后还是宜用的。

SerialPort是VS自带的，在NET平台上直接可用，注意事项是一样的。

值得一提的是Lazarus带的SerialPort组件，还是要用它，不要费劲的调用其它COM组件，因为Lazarus是跨平台编译的，用了平台相关组件就失去了程序跨平台编译能力，是很可惜的事情。唯一遇到的问题是进程死锁产生超时错误，中断了程序运行。

找到PAS文件的237行，将ProcessMessage这个循环提前两行开始，问题就解了。

原来它是发出结束进程就在那ProcessMessage死等结束标记，不如再发结束指令再读结束标记。就像我们手工关闭窗体，一次关不了就多点几个次关闭，不要点一次就等到晚。

9600下发指令、收指令加校验，几十次至上百次指令与数据交互，稳定、迅速，中间断线断电后自动恢复交互。串口，用好了出奇迹，用不好出麻烦，是个既让人爱又让人恨的悠久存在。

串口关闭问题

Q. DELPHI2关闭主窗口或退出程序时出现异常错误

A. 因为MSCOMM.VBX的引入，退出主程序前必须先关闭它，而且要在窗体关闭前先关闭串口。做法是将它放在FormCloseQuery里面，而不是其它地方！

procedure TForm1.FormCloseQuery(Sender: TObject; var CanClose: Boolean);
begin
     Comm1.PortOpen := False;
end;

Q. VB3编程放在哪里比较合适

A. 放在FORM_Unload里面。VB3简化了窗体关闭过程，如此放置不会出异常的。VB4和VB6与VB3放的位置相同。

Sub Form_Unload (Cancel As Integer)
    ' Close the serial port.
    Comm1.PortOpen = False
End Sub

Q. VB.NET编程放在哪里比较合适

A. VB.NET不像以前那么粗放，放在Dispose里同窗体一同消毁。

    Private Sub Form1_Disposed(sender As Object, e As EventArgs) Handles Me.Disposed
        SerialPort1.Close()
    End Sub

Q. NET平台的C#上编程放在哪里合适

A. 放到Form的Designer.cs的Dispose里

    Private Sub Form1_Disposed(sender As Object, e As EventArgs) Handles Me.Disposed
        SerialPort1.Close()
    End Sub

Q. XE C++ Builder 和 Delphi 编程放在哪里

A. 放在FormCloseQuery里

void __fastcall TForm1::FormCloseQuery(TObject *Sender, bool &CanClose)
{
        if (MSComm1->PortOpen == true) {
                MSComm1->PortOpen = False;}
        Timer1->Enabled = false;
}

Q. Lazarus / FreePascal 编程放在哪里

A. 同 Embarcadero XE，放在FormCloseQuery里

procedure TForm1.FormCloseQuery(Sender: TObject; var CanClose: boolean);
begin
     CanClose := True;
     if LazSerial1.Active then
          LazSerial1.Active := False;          //Close serial port
end;

不论是Import的MSCOMM组件，还是自带的串口控件，均要在程序结束之前关闭串口，时序错了主程序关不掉、出现异常错误。另外特别注意，发送/接收时用For/Next，而不用Do/Loop，否则断线了进入死循环，失去自我恢复机能。不论MSCOMM还是SerialPort组件，用对了都好用。