И снова работа с COM портом

@d7d1cd · Регистрация: 30.06.2011

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Приветствую всех. Уже измучился и измаялся весь пытаясь написать функцию. Помогите, пожалуйста...

Описание задачи
Создается программа для работы с прибором. Соединение с прибором осуществляется посредством преобразователей, которые при подключении к компьютеру создают виртуальный COM порт. Преобразователь может подключаться к прибору посредством проводного (RS-485) или беспроводного (инфракрасный канал) соединения. Прибор всегда является ведущим, то есть информацию выдает только по запросу от компьютера (получил корректный запрос - выдал ответ). Целостность запросов и ответов определяется циклическим избыточным кодом в конце запроса или ответа.

Текущая реализация
На данный момент я создал класс для работы с прибором. Экземпляр этого класса будет создаваться и работать в отдельном потоке. В классе будут реализованы конкретные функции для работы с прибором (например - прочитать серийный номер прибора). Каждая из этих функций подготавливает соответствующий запрос прибору и вызывает внутреннюю функцию обмена данными SwapData. Указанная функция, по сути, выполняет основную работу класса: отправляет созданный запрос в COM порт и получает ответ из COM порта. Именно данную функцию я не могу написать. Начало функции SwapData выглядит примерно так:

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
int SwapData()
{
 // COMHandle - хендл открытого COM порта
 // Data - вектор байт для запроса и ответа
 // eCOM... - константы ошибок обмена
 DWORD dw;
 
 /* Очистка буферов и очередей COM порта */
 if(!PurgeComm(COMHandle, 0x0F)) return eCOMPurge;                              // Не удается очистить буферы COM порта: возвращаю ошибку
 
 /* Отправка данных в COM порт */
 if(!WriteFile(COMHandle, &Data.front(), Data.size(), &dw, NULL) ||             // Не удается отправить данные в COM порт или
     dw != Data.size()) return eCOMWrite;                                       // отправлены не все данные: возвращаю ошибку
 
 /* Чтение данных из COM порта */
}

К приведенной части кода функции претензий нет: буферы очищаются, запрос отправляется (при этом функция WriteFile ждет пока не отправятся все данные, ибо синхронный режим). Проблема возникает с приемом ответа.

Описание проблемы
Прием ответа от прибора сопряжен с несколькими трудностями. Во первых, ответ необходимо принять максимально быстро. То есть, не должно быть простоев в работе функции SwapData. Во вторых, на один и тот же запрос прибор может ответить разным количеством байт (либо вообще не ответить). Это связано с тем, что прибор может получить некорректный запрос (например, ошибка при передаче). Тогда он, скорее всего, вообще не ответит. Так же в каком-то конкретном приборе может быть отключена какая-то функция и прибор на запрос, связанный с этой функцией, выдаст не ожидаемое количество байт, а другое, которое сигнализирует об ошибке. В связи со всем этим появилась попытка решения задачи приема данных.

Попытка реализации чтения данных
В нижеприведенном коде я реализовал алгоритм, когдаПривожу код, который отвечает за прием данных:

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
 // COMHandle - хендл открытого COM порта
 // COMSpeed - скорость COM порта в бит/с
 COMSTATE cs;
 DWORD dw;
 
 /* Цикл ожидания ответа от прибора */
 for(DWORD in = 0, vl = 0, st = GetTickCount();;)
  {
   /* Останавливаю программу на время приема одного байта */
   Sleep(10000 / COMSpeed);
 
   /*  В буфер COM порта поступили новые данные */
   if(ClearCommError(COMHandle, &dw, &cs) && !dw && cs.cbInQue > in)
    {
     in = cs.cbInQue; /* Сохраняю количество данных в буфере COM порта */
     vl = 0; /* Обнуляю количество "пустых циклов" (когда данные не поступили) */
     continue;
    }
 
   /* Прерываю цикл ожидания ответа от прибора если:
      - в буфере COM порта нет данных и время ожидания превысило 3 секунды;
      - в буфере COM порта есть данные и было более одного "пустого цикла" */
   if((!in && ((GetTickCount() - st) > 3000)) || (in && ++vl > 1)) break;
  }
 
 /* Выполняю чтение данных из буфера COM порта */
 if(!cs.cbInQue) return eNotData;
 Data.resize(cs.cbInQue);
 if(!ReadFile(COMHandle, &Data.front(), Data.size(), &dw, NULL) ||
     dw != Data.size())) return eCOMRead;

Данный код отлично работает на скорости 300 бит/с, но на скорости 9600 бит/с цикл приема завершается до приема всех данных.

Помогите советом как реализовать прием данных максимально быстро и полно.

@седьмой · 19.11.2016, 07:18

Сообщение от vxg

В тех настройках UART что я видел максимум 16 байт

Да я пока просто разбираюсь с теорией, в том числе и UART ПК по книгам, просто нашел на форуме тему подходящую, думаю параллельно с темой мне объяснят умные люди что есть что. Ну вот пишут что в UART 16950 буфер FIFO для передачи блоков данных у них - 512 байт, а эти микросхемы в ПК ставятся с 1990х годов. Может мы про разные UART говорим , вы про МК, а я про те что стоят на материнской плате компьютера. Ну может я что то не так понял, тогда пожалуйста поясните?

Добавлено через 8 минут

Сообщение от d7d1cd

если Вы не читали всю эту тему, то повторю цитату из протокола обмена:

Мне кажется не правильно анализировать данные по тайм ауту в конце передачи, анализом проще заниматься по протоколу обмена, например нулевой бит регистра LSR (база+5) в состоянии 1, сообщает, что данные поступили или в регистр RBR или в буфер FIFO (если он используется при передаче данных)) таким образом можно начать передавать данные по одному байту и анализировать по протоколу обмена в каком именно месте происходит ошибка ( выше я писал как можно проверить еще и ошибки передачи данных), потом количество байт в пачке передачи данных можно увеличивать и снова анализировать ошибку. Проблема может быть любой, просто ее нужно определить, аналогично тому как мы проверяем код в отладчике в пошаговом режиме.

@vxg · 19.11.2016, 08:10

седьмой, Avazart, протокол ТС РЕАЛЬНО не позволяет различить ответ при ошибке от ответа при успехе. УВЫ. Поэтому такие вот загоны

@d7d1cd · 19.11.2016, 09:41 **[ТС]**

Avazart, спасибо за пример. Так как с асинхронным режимом не работал, то мне надо немного времени чтобы разобраться. Но параллельно с этим у меня к Вам вопрос. Почему Вы опять ругаете за использование синхронного режима? Если ранее причину я видел в использовании Sleep-ов и циклов, то сейчас этого нет. Функции WriteFile и ReadFile работают по настроенным таймаутам и, как показал эксперимент, работают правильно без лишних задержек. Почему синхронный режим deprecated?

@Avazart · 19.11.2016, 14:41

Сообщение от vxg

протокол ТС РЕАЛЬНО не позволяет различить ответ при ошибке от ответа при успехе. УВЫ. Поэтому такие вот загоны

Ну тут можно только посочувствовать и предложить предложить заменить/перепрошить устройство.

Сообщение от d7d1cd

Почему Вы опять ругаете за использование синхронного режима?

Я не всматривался особо в код, ничего против не имею, но могу сказать что скорее всего будет проблема с прерыванием во время чтения.

@d7d1cd · 19.11.2016, 15:44 **[ТС]**

Сообщение от Avazart

Ну тут можно только посочувствовать и предложить предложить заменить/перепрошить устройство.

Устройство массового производства, которое продается в России и нескольких странах СНГ в огромных количествах. Так что изменение протокола обмена на уровне прошивки нереально.

Сообщение от Avazart

Я не всматривался особо в код, ничего против не имею, но могу сказать что скорее всего будет проблема с прерыванием во время чтения.

Вы имеете ввиду, будет проблема прервать выполнение функции ReadFile если прибор не ответит и в порт не придет ни одного байта?

@Avazart · 19.11.2016, 15:49

А что за устройство такое? И кто производит такое?

Сообщение от d7d1cd

Вы имеете ввиду, будет проблема прервать выполнение функции ReadFile если прибор не ответит и в порт не придет ни одного байта?

Имею ввиду что нельзя будет закрыть программу во время чтения, пока не выйдет таймаут.
Хотя с таким маленьким таймаутом это вовсе будет не заметной задержкой.

@d7d1cd · 19.11.2016, 16:00 **[ТС]**

Avazart, возможно ли отправить и принять данные асинхронно в рамках одной функции и без создания потоков?

C++
1
2
3
4
5
6
// Вектор Data содержит запрос
// COM порт уже открыт в асинхронном режиме
 
/* В функции SwapData данные из массива Data отправляются в COM порт и
   в этот же массив помещается ответ, прочитанный из COM порта */
int result = SwapData(Data);

@Avazart · 19.11.2016, 17:28

Без подвисания интерфейса- нет.

@d7d1cd · 19.11.2016, 19:12 **[ТС]**

Сообщение от Avazart

Без подвисания интерфейса- нет.

У меня функции работы с COM портом будут "обернуты" в класс. Экземпляр этого класса будет создаваться и работать в отдельном потоке. Поэтому подвисания интерфейса исключены.
В связи с этим уточнением снова задаю тот же вопрос: возможно ли отправить и принять данные асинхронно в рамках одной функции и без создания потоков?

@Avazart · 19.11.2016, 19:55

Так с потоком или без?

Сообщение от d7d1cd

возможно ли отправить и принять данные асинхронно в рамках одной функции и без создания потоков?

Непонятно, что вы имеете ввиду? Зачем пихать прием и передачу в одну функцию?

Обычно передача и прием чередуются, т.е. по принципу запрос-ответ.

@d7d1cd · 19.11.2016, 20:51 **[ТС]**

Попробую снова объяснить что я хочу реализовать, хотя в первом посте такая попытка была. Буду объяснять упрощенно, главной сути это не меняет.
В главном окне программы есть кнопка для чтения параметров из прибора. При нажатии на эту кнопку создается поток, а так же окно процесса чтения, которое тут же выводится в модальном режиме. Поток при создании начинает сразу выполняться. В первую очередь он создает объект класса, который содержит функции для получения информации от прибора. С помощью этого объекта поток открывает COM порт и настраивает его. Далее поток начинает вызывать функции, которые получают от прибора нужную информацию.
При вызове такой функции она формирует запрос для прибора, вызывает внутреннюю функцию класса SwapData, которая отправляет запрос в прибор и получает ответ, и возвращает результат ответа от прибора (или возвращает ошибку обмена с прибором). Во всех функциях класса, которые получают информацию от прибора, есть функция SwapData. После подготовки запроса его надо отправит в прибор и получить ответ. После отправки запроса и до получения ответа от прибора делать ничего не надо. Именно поэтому передача и прием находятся в одной функции.
Экземпляр класса для работы с прибором создается и работает в потоке. Но сам он потоков не создает.

Добавлено через 42 секунды

Сообщение от Avazart

Обычно передача и прием чередуются, т.е. по принципу запрос-ответ.

Функция SwapData именно это и делает.

@Avazart · 19.11.2016, 21:17

Я нифига не понял. Я не знаю такой ф-ции, можете кинуть ссылку на MSDN ?

@vxg · 20.11.2016, 09:48

d7d1cd, все будет работать в одной функции - и передача и прием. лагов интерфейса не будет если этот обмен будет не в потоке UI. хотя, если речь идет об однократном запросе-приеме с малыми тайм-аутами то лагов не будет заметно даже если вы все это сделаете в UI

@d7d1cd · 20.11.2016, 17:08 **[ТС]**

Сообщение от vxg

d7d1cd, все будет работать в одной функции - и передача и прием. лагов интерфейса не будет если этот обмен будет не в потоке UI. хотя, если речь идет об однократном запросе-приеме с малыми тайм-аутами то лагов не будет заметно даже если вы все это сделаете в UI

vxg, я это понимаю. Просто хотел Avazart-у и всем показать как я реализовываю свою программу. Сделаю это завтра-послезавтра. Запрос будет не однократный, поэтому и делаю дополнительный поток. И еще: если у меня передача и прием будут в одной функции и с таймаутами, то различия в эффективности я не вижу. Только в синхронном режиме реализовать все намного проще.

@ITDeveloper · 21.11.2016, 06:46

Сообщение от vxg

протокол ТС РЕАЛЬНО не позволяет различить ответ при ошибке от ответа при успехе

Как это? По контрольной сумме можно определить мусор пришел или корректные данные!

Сообщение от d7d1cd

Просто хотел Avazart-у и всем показать как я реализовываю свою программу

Сообщение от d7d1cd

И еще: если у меня передача и прием будут в одной функции и с таймаутами, то различия в эффективности я не вижу

Вы разрабатываете класс для решения вашей задачи! То есть, на сколько я понимаю, хотите написать хорошую универсальную программу для решения подобных задач в будующем! Это все хорошо! Но при вашем выборе метода решения сделать универсальную вещь не получится! Представьте что начнется при вашей реализации(использование синхронного режима и парсинг данных по таймаутам), когда будет подключено более одного устройства!
Напишите, что это хоть за устройство такое)))

@d7d1cd · 21.11.2016, 08:19 **[ТС]**

Сообщение от ITDeveloper

По контрольной сумме можно определить мусор пришел или корректные данные!

Корректность да, а конец сообщения нет. Почитайте тут и тут.

Сообщение от ITDeveloper

То есть, на сколько я понимаю, хотите написать хорошую универсальную программу для решения подобных задач в будующем!

Совершенно верно.

Сообщение от ITDeveloper

Представьте что начнется при вашей реализации(использование синхронного режима и парсинг данных по таймаутам), когда будет подключено более одного устройства!

Может я чего-то не понимаю, но не вижу проблем. В этом случае для каждого устройства будет создан отдельный экземпляр класса и, естественно, каждое устройство будет работать через свой COM порт.

@ITDeveloper · 21.11.2016, 08:32

Сообщение от d7d1cd

каждое устройство будет работать через свой COM порт.

А зачем? Если будет 100 устройств, то вам понадобится 100 com- портов. Где же их столько взять то. Даже если у вас там виртуальные порты, это надо будет 100 конвертеров подключать (мощности шины usb не хватит запитать все это дело)))))))). Можно ведь просто все устройства на один конвертер посадить(один com порт)! Modbus это поддерживает!

@d7d1cd · 21.11.2016, 08:41 **[ТС]**

ITDeveloper, согласен. В моем случае возможно на один COM порт (точнее на один преобразователь) повесить даже более 100 устройств. COM порт будет при этом один. Только в этом случае разве можно одновременно отправить запросы более чем к одному устройству? COM порт, на сколько я знаю, передает данные последовательно бит за битом. Одновременно данные передавать не получится, одновременно работать более чем с одним устройством не получится.

@ITDeveloper · 21.11.2016, 08:57

Во первых: цена вопроса( на каждое устроство не надо будет отдельный преобразователь). Во вторых: когда у вас будут все устройства в одной сети modbus, то вы можете формировать шировещательные запросы ко всем устройствам одной командой. В общем нижний уровень(архитектура) системы значительно упрощается и удешевляется!

Сообщение от d7d1cd

Только в этом случае разве можно одновременно отправить запросы более чем к одному устройству

как раз для этого нужны широковещательные запросы.
Конечно здесь не будет полного параллелизма в работе с устройствами, в прочем, как и не будет его даже если вы будете использовать разные com порты. Ваша задача это обычная типовая задача. Для этого существуют стандартные решения. Поверьте не логично и не правильно городить огород из кучи преобразователей! Этот проект в итоге знающие специалисты в конечном счете похоронят и вам придется начинать сначала!

@d7d1cd · 21.11.2016, 09:07 **[ТС]**

ITDeveloper, я признал свою ошибку. Не будет кучи преобразователей. Он будет один.
По поводу широковещательного запроса Вы тоже правы. Вот только на широковещательный запрос прибор не отвечает и отпадает необходимость читать ответ.

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Модель здравосохранения 18. Чем здоровее работник, тем быстрее выгорает anaschu 24.05.2026 Имитационная модель корпоративного здравоохранения: что показывает математика Сегодня в модели рабочего коллектива на AnyLogic появились три новые механики — выгорание через накопленную усталость,. . .	Модель здравосохранения 17. Планы на выгорание anaschu 23.05.2026 Вот конкретная схема реализации: В классе Работник добавить: накопленнаяУсталость — растёт каждый час работы, снижается в перерывы и болезни коэффициентПрезентеизма — снижает продуктивность. . .	Изменение цветов в палитре gif файла aka фавикона russiannick 23.05.2026 Изменение цветов в палитре gif файла, юзаемого как фавиконка в составе html-файла, помещенная в base64, средствами нативного Java Script, навеянное сном в майский день. Для работы необходим браузер,. . .	Модель здравосохранения 16. Слишком хорошие и здоровые сотрудники уходят, недовольные зарплатой anaschu 23.05.2026 Отладка увольнений и настройка производительности Сегодня во второй половине дня разобрались с механикой увольнений и настроили коэффициент сложности заданий. Вот что было сделано. . . .
Как я стал коммунистом))) Модель сохранения здоровья сотрудников, запись блога номер 15 anaschu 23.05.2026 Внезапно хорошее здоровье сотрудников не нужно капиталистам?))	Модель здравоСохранения 15. Как мы чинили AnyLogic модель рабочего коллектива: сочленение диаграммы состояний болезней и поломок в ресурспул anaschu 23.05.2026 Как мы чинили AnyLogic модель рабочего коллектива Сегодня разобрались с пятью багами, из-за которых модель либо падала с ошибкой, либо давала совершенно бессмысленные результаты. Каждый баг был. . .	Диалоги с ИИ zorxor 23.05.2026 Насколько я понимаю - Вы - Искусственный Интеллект. Это так? Да, всё верно. Я — искусственный интеллект. Я представляю собой большую языковую модель, созданную для помощи в самых разных задачах. . . .	Модель здравосохранения 14. Собираем всю модель вместе. anaschu 22.05.2026 Модель собрана. В будущих постах на видео я покажу, как она работает. В этом посте запускаем её, проверяем результаты и разбираем что можно с ней делать дальше. Перед запуском проверяем. . .

@vxg Модератор 3409 / 2181 / 354 Регистрация: 13.01.2012 Сообщений: 8,464
	19.11.2016, 08:10
	седьмой, Avazart, протокол ТС РЕАЛЬНО не позволяет различить ответ при ошибке от ответа при успехе. УВЫ. Поэтому такие вот загоны 2

@d7d1cd 279 / 156 / 52 Регистрация: 30.06.2011 Сообщений: 1,712
	19.11.2016, 09:41 [ТС]
	Avazart, спасибо за пример. Так как с асинхронным режимом не работал, то мне надо немного времени чтобы разобраться. Но параллельно с этим у меня к Вам вопрос. Почему Вы опять ругаете за использование синхронного режима? Если ранее причину я видел в использовании Sleep-ов и циклов, то сейчас этого нет. Функции `WriteFile` и `ReadFile` работают по настроенным таймаутам и, как показал эксперимент, работают правильно без лишних задержек. Почему синхронный режим deprecated? 0

@Avazart 8489 / 6156 / 615 Регистрация: 10.12.2010 Сообщений: 28,683 Записей в блоге: 30
	19.11.2016, 17:28
	Без подвисания интерфейса- нет. 0

@Avazart 8489 / 6156 / 615 Регистрация: 10.12.2010 Сообщений: 28,683 Записей в блоге: 30
	19.11.2016, 21:17
	Я нифига не понял. Я не знаю такой ф-ции, можете кинуть ссылку на MSDN ? 0

@vxg Модератор 3409 / 2181 / 354 Регистрация: 13.01.2012 Сообщений: 8,464
	20.11.2016, 09:48
	d7d1cd, все будет работать в одной функции - и передача и прием. лагов интерфейса не будет если этот обмен будет не в потоке UI. хотя, если речь идет об однократном запросе-приеме с малыми тайм-аутами то лагов не будет заметно даже если вы все это сделаете в UI 0

@d7d1cd 279 / 156 / 52 Регистрация: 30.06.2011 Сообщений: 1,712
	21.11.2016, 08:41 [ТС]
	ITDeveloper, согласен. В моем случае возможно на один COM порт (точнее на один преобразователь) повесить даже более 100 устройств. COM порт будет при этом один. Только в этом случае разве можно одновременно отправить запросы более чем к одному устройству? COM порт, на сколько я знаю, передает данные последовательно бит за битом. Одновременно данные передавать не получится, одновременно работать более чем с одним устройством не получится. 0

@d7d1cd 279 / 156 / 52 Регистрация: 30.06.2011 Сообщений: 1,712
	21.11.2016, 09:07 [ТС]
	ITDeveloper, я признал свою ошибку. Не будет кучи преобразователей. Он будет один. По поводу широковещательного запроса Вы тоже правы. Вот только на широковещательный запрос прибор не отвечает и отпадает необходимость читать ответ. 0