專利名稱：一種多線程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理技術(shù)，具體的說(shuō)是一種多線程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理裝置及方法。
背景技術(shù)：
在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)中，往往需要同時(shí)收發(fā)和處理多種數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性要求較高。但是，當(dāng)前實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)在數(shù)據(jù)種類較多和數(shù)據(jù)量較大，容易發(fā)生數(shù)據(jù)通信阻塞的問(wèn)題，影響數(shù)據(jù)處理的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容
為解決大數(shù)據(jù)量通信時(shí)數(shù)據(jù)通信阻塞的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種能夠提高實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理的效率和準(zhǔn)確性的多線程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理裝置及方法。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
本發(fā)明一種多線程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理方法包括以下步驟
根據(jù)所選用的通信接口類型和數(shù)量進(jìn)行相應(yīng)的初始設(shè)置；
創(chuàng)建并啟動(dòng)多個(gè)線程；
定義并調(diào)用各個(gè)線程的回調(diào)函數(shù)；
各個(gè)線程回調(diào)函數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)通信數(shù)據(jù)的接收或發(fā)送操作；
如果通信數(shù)據(jù)的通信協(xié)議中有校驗(yàn)或加密措施，則線程回調(diào)函數(shù)對(duì)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行解算及校對(duì)操作；
通過(guò)各個(gè)線程回調(diào)函數(shù)對(duì)實(shí)時(shí)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、顯示及保存操作； 如果通信計(jì)數(shù)器達(dá)到指定值，則清理數(shù)據(jù)接收、發(fā)送緩沖區(qū)； 如果通信結(jié)束，則結(jié)束并刪除線程，關(guān)閉各個(gè)初始化過(guò)的端口。如果通信未結(jié)束，則返回各個(gè)線程回調(diào)函數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)通信數(shù)據(jù)的接收或發(fā)送操作步驟。如果通信計(jì)數(shù)器未達(dá)到指定值，則返回各個(gè)線程回調(diào)函數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)通信數(shù)據(jù)的接收或發(fā)送操作步驟。如果通信數(shù)據(jù)的通信協(xié)議中沒有校驗(yàn)、加密措施，則執(zhí)行各個(gè)線程回調(diào)函數(shù)對(duì)進(jìn)行實(shí)時(shí)通信數(shù)據(jù)處理、顯示及保存操作步驟。本發(fā)明一種多線程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理裝置包括主控模塊、通信接口模塊以及下位機(jī)； 其中，主控模塊，具有多個(gè)PCI擴(kuò)展槽及USB端口，通過(guò)通信接口模塊與下位機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。主控模塊采用工業(yè)級(jí)加固便攜計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)、液晶顯示器及鼠標(biāo)鍵盤集成于一體。所述通信接口模塊的通信接口類型為串行端口、PCI總線接口或USB端口的一種或多種；通信接口數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)。
所述下位機(jī)的類型為1種或多種，數(shù)量為1個(gè)或多個(gè)本發(fā)明具有以下有益效果及優(yōu)點(diǎn)
1.本發(fā)明可以同時(shí)處理包括串行端口、PCI總線及USB端口等多種常用計(jì)算機(jī)通信接口的數(shù)據(jù)，有利于主控模塊與多種類型的下位機(jī)進(jìn)行通信。2.本發(fā)明采用Microsoft Windows多線程技術(shù)，可以同時(shí)處理多種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，有利于提高數(shù)據(jù)處理的效率和準(zhǔn)確性。3.本發(fā)明采用定時(shí)清理通信數(shù)據(jù)的接收緩沖區(qū)和發(fā)送緩沖區(qū)的方法，有利于解決大數(shù)據(jù)量通信時(shí)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)阻塞的問(wèn)題。


圖1為本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明方法流程圖。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)結(jié)合附圖對(duì)本系統(tǒng)作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明多線程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理裝置包括主控模塊、通信接口模塊以及下位機(jī)。其中，主控模塊，由主控計(jì)算機(jī)、顯示器及鍵盤鼠標(biāo)等組成，具有多個(gè)PCI擴(kuò)展槽及USB端口 ； 通信接口模塊，由多端口串口卡、PCI總線接口數(shù)據(jù)采集卡或其它通過(guò)PCI總線傳輸數(shù)據(jù)的板卡及USB端口設(shè)備等組成；下位機(jī)，與主控模塊進(jìn)行通信或執(zhí)行主控軟件命令的設(shè)備。如圖1所示，根據(jù)下位機(jī)實(shí)際應(yīng)用需要來(lái)確定通信接口模塊的構(gòu)成，可以采用串行端口、PCI總線接口或USB端口的一種或多種；同一種類型接口，如串行端口，也可以擴(kuò)展至多個(gè)以滿足實(shí)際應(yīng)用要求。根據(jù)選用的通信接口類型和數(shù)量選擇相應(yīng)的板卡或設(shè)備，并將選定的板卡或設(shè)備安裝在主控計(jì)算機(jī)中，并通過(guò)相應(yīng)的數(shù)據(jù)電纜將主控模塊與下位機(jī)相連接。本實(shí)施例中，主控模塊采用工業(yè)級(jí)加固便攜計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)、液晶顯示器及鼠標(biāo)鍵盤集成于一體；通信接口模塊的通信接口類型為2個(gè)串行端口、2個(gè)USB端口 ；下位機(jī)的2 個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路板、2個(gè)傳感器。傳感器實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)溫度和目標(biāo)速度，驅(qū)動(dòng)電路板用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作；主控模塊通過(guò)USB端口接收傳感器發(fā)送來(lái)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并根據(jù)相應(yīng)原則通過(guò)串行端口控制電機(jī)執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，
根據(jù)下位機(jī)類型，制定主控模塊與下位機(jī)之間通信的數(shù)據(jù)通信協(xié)議，該協(xié)議作為編制主控軟件的重要依據(jù)之一。為了防止數(shù)據(jù)丟失或錯(cuò)碼，在制定數(shù)據(jù)通信協(xié)議時(shí)可以加入校驗(yàn)、加密等措施。如圖2所示，本發(fā)明多線程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理方法包括以下步驟根據(jù)所選用的接口類型和數(shù)量進(jìn)行相應(yīng)的初始設(shè)置；創(chuàng)建并啟動(dòng)多個(gè)線程；定義并調(diào)用各個(gè)線程的回調(diào)函數(shù)；由各個(gè)線程回調(diào)函數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)通信數(shù)據(jù)的接收及發(fā)送；如果通信數(shù)據(jù)的通信協(xié)議中有校驗(yàn)、加密措施，則線程回調(diào)函數(shù)對(duì)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行解算及校對(duì)操作；通過(guò)各個(gè)線程回調(diào)函數(shù)對(duì)實(shí)時(shí)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、顯示及保存操作；如果通信計(jì)數(shù)器達(dá)到指定值，則清理數(shù)據(jù)接收、發(fā)送緩沖區(qū)；如果通信結(jié)束，則結(jié)束并刪除線程，關(guān)閉各個(gè)初始化過(guò)的端口。如果通信未結(jié)束，則返回各個(gè)線程回調(diào)函數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)通信數(shù)據(jù)的接收或發(fā)送操作步驟。如果通信計(jì)數(shù)器未達(dá)到指定值，則返回各個(gè)線程回調(diào)函數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)通信數(shù)據(jù)的接收或發(fā)送操作步驟。如果通信數(shù)據(jù)的通信協(xié)議中沒有校驗(yàn)、加密措施，則執(zhí)行各個(gè)線程回調(diào)函數(shù)對(duì)進(jìn)行實(shí)時(shí)通信數(shù)據(jù)處理、顯示及保存操作步驟。本實(shí)施例中，根據(jù)上述多線程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理方法編制的主控軟件，在初始化時(shí)，根據(jù)所選用的接口類型和數(shù)量進(jìn)行相應(yīng)的初始設(shè)置；創(chuàng)建并啟動(dòng)多個(gè)線程，定義并調(diào)用各自的回調(diào)函數(shù)。在主控軟件運(yùn)行期間，由各個(gè)線程回調(diào)函數(shù)完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的接收、發(fā)送、處理、 顯示及保存等操作；如果數(shù)據(jù)通信協(xié)議中有校驗(yàn)、加密等措施，線程的回調(diào)函數(shù)還將負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的解算、校對(duì)等操作。在退出主控軟件時(shí)，關(guān)閉并刪除各個(gè)線程。軟件退出后，可以查看保存在計(jì)算機(jī)硬盤中的文本數(shù)據(jù)，以便查對(duì)。
權(quán)利要求
1.一種多線程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于包括以下步驟根據(jù)所選用的通信接口類型和數(shù)量進(jìn)行相應(yīng)的初始設(shè)置；創(chuàng)建并啟動(dòng)多個(gè)線程；定義并調(diào)用各個(gè)線程的回調(diào)函數(shù)；各個(gè)線程回調(diào)函數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)通信數(shù)據(jù)的接收或發(fā)送操作；如果通信數(shù)據(jù)的通信協(xié)議中有校驗(yàn)或加密措施，則線程回調(diào)函數(shù)對(duì)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行解算及校對(duì)操作；通過(guò)各個(gè)線程回調(diào)函數(shù)對(duì)實(shí)時(shí)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、顯示及保存操作；如果通信計(jì)數(shù)器達(dá)到指定值，則清理數(shù)據(jù)接收、發(fā)送緩沖區(qū)；如果通信結(jié)束，則結(jié)束并刪除線程，關(guān)閉各個(gè)初始化過(guò)的端口。
2.按權(quán)利要求1所述的多線程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于如果通信未結(jié)束，則返回各個(gè)線程回調(diào)函數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)通信數(shù)據(jù)的接收或發(fā)送操作步驟。
3.按權(quán)利要求1所述的多線程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于如果通信計(jì)數(shù)器未達(dá)到指定值，則返回各個(gè)線程回調(diào)函數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)通信數(shù)據(jù)的接收或發(fā)送操作步驟。
4.按權(quán)利要求1所述的多線程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于如果通信數(shù)據(jù)的通信協(xié)議中沒有校驗(yàn)、加密措施，則執(zhí)行各個(gè)線程回調(diào)函數(shù)對(duì)進(jìn)行實(shí)時(shí)通信數(shù)據(jù)處理、顯示及保存操作步驟。
5.一種多線程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理裝置，其特征在于包括主控模塊、通信接口模塊以及下位機(jī)；其中，主控模塊，具有多個(gè)PCI擴(kuò)展槽及USB端口，通過(guò)通信接口模塊與下位機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。
6.按權(quán)利要求5所述的線程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理裝置，其特征在于主控模塊采用工業(yè)級(jí)加固便攜計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)、液晶顯示器及鼠標(biāo)鍵盤集成于一體。
7 按權(quán)利要求5所述的線程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理裝置，其特征在于所述通信接口模塊的通信接口類型為串行端口、PCI總線接口或USB端口的一種或多種；通信接口數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)。
8.按權(quán)利要求5所述的線程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理裝置，其特征在于所述下位機(jī)的類型為1 種或多種，數(shù)量為1個(gè)或多個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多線程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理裝置及方法，根據(jù)通信接口類型和數(shù)量進(jìn)行相應(yīng)的初始設(shè)置；創(chuàng)建并啟動(dòng)多個(gè)線程；定義并調(diào)用各個(gè)線程的回調(diào)函數(shù)；各個(gè)線程回調(diào)函數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)通信數(shù)據(jù)的接收或發(fā)送操作；如果通信數(shù)據(jù)的通信協(xié)議中有校驗(yàn)或加密措施，則線程回調(diào)函數(shù)對(duì)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行解算及校對(duì)操作；通過(guò)各個(gè)線程回調(diào)函數(shù)對(duì)實(shí)時(shí)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、顯示及保存操作；如果通信計(jì)數(shù)器達(dá)到指定值，則清理數(shù)據(jù)接收、發(fā)送緩沖區(qū)；如果通信結(jié)束，則結(jié)束并刪除線程，關(guān)閉各個(gè)初始化過(guò)的端口；裝置的主控模塊具有多個(gè)PCI擴(kuò)展槽及USB端口，通過(guò)通信接口模塊與下位機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。本發(fā)明有利于主控模塊與多種類型的下位機(jī)通信，提高數(shù)據(jù)處理的效率和準(zhǔn)確性。
文檔編號(hào)G06F9/48GK102486740SQ201010572330
公開日2012年6月6日 申請(qǐng)日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者佟新鑫, 朱丹, 栗霄峰, 賈春萍 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所