一.SuperIO通訊機制

1.1 應用場景

通訊平臺的交互對象包括兩方面：第一、與硬件產品交互。第二、與軟件產品交互。基本這兩方面考慮，通訊平臺一般會應用在兩個場景：

1）通訊平臺應用在PC機上

主要應用在自動站的工控機上，通過RS485/RS232、RJ45、4-20mA等方式采集硬件設備的數據信息。同時，通訊平臺與服務器端的軟件進行交互，負責上傳數據信息，以及接收控制命令等。

2）通訊平臺應用在服務器端上

終端設備以3G/4G、有線專網、衛星等與通訊平臺連接，進行數據交互，終端設備包括：PC機、移動終端（手機）、監測設備等。

1.2 通訊機制概述

對于通訊平臺來說，通訊部分始終是軟件的核心，要求高實時性、高穩定性。軟件架構決定了軟件運行的穩定性，以及以后的擴展性，所以需要對通訊機制、控制方式進行良好的設計。

一般采用的通訊機制為呼叫應答方式，或叫主從方式。主機發送請求命令，從機接到命令后進行校驗數據的完整性，以及確定是否發給自己的命令，校驗成功后，返回指定的數據信息，完成一次完整的通訊。

呼叫應答通訊機制如下圖：

1.3 串口、網絡的整合

在開發設備驅動或協議驅動的時候，對于同一個驅動模塊要同時支持RS485/RS232和RJ45通訊方式，避免因為協議的不同或是通訊方式的不同進行多次重復性的開發。保證業務邏輯統一的情況下，盡量減少工作量。所以，在通訊方式方面要在邏輯上統一接口，以保證整個通訊平臺的通用性。

接口設計如下圖：

1.4 串口通訊機制

由于串口通訊的特性限制，避免多個硬件設備連接到串口總線出現數據混亂現象，主要采用輪詢模式的呼叫應答通迅機制。

（1） 輪詢模式

當有多個設備連接到通訊平臺時，通訊平臺會輪詢調度設備進行通訊任務。某一時刻只能有一個設備進行發送請求命令、等待接收返回數據，這個設備完成發送、接收后，下一個設備才進行通訊任務，依次輪詢設備。如下圖：

1.5 網絡通訊機制

輪詢通訊機制是保證數據有序的發送、接收，避免并發數據在總線上出現混亂，但是這種通訊機制是以降低性能為代價的，適用于串口通訊，在以太網通訊中顯然無法充分利用網絡通訊的優勢。

以太網是獨立信道、可以全雙工通訊。為了充分發揮以太網的優勢，在輪詢通訊機制的基礎上增加了并發通訊模式、自控通訊模式通迅機制。一是為了提高通訊的性能，二是為了二次開發有更多自主控制權。

（1） 輪詢模式

以太網輪詢通訊模式與串口通訊模式一致，如下圖：

（2） 并發模式

并發通訊模式是集中發送所有設備的請求指令，硬件設備接收到指令后進行校驗，校驗成功后返回對應指令的數據，通訊平臺監聽到數據信息后，進行接收操作，然后再進行數據的分發、處理等。如下圖：

（3） 自控模式

自控通訊模式與并發通訊模式類似，區別在于發送指令操作交給設備本身，或者說交給二次開發者，二次開發者可以自主通過事件驅動發送指令。硬件設備接收到指令后進行校驗，校驗成功后返回對應指令的數據，通訊平臺監聽到數據信息后，進行接收操作，然后再進行數據的分發、處理等。

自控通訊模式可以為二次開發者提供精確的定時請求實時數據機制，使通訊機制更靈活。也可以利用自控通訊模式，在不發送任何數據的情況下，進行被動接收數據。如下圖：

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