qnx操作系统下的modbus串口通信设计new

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1、万方数据第35卷第12期计算机工程2009年6月VoL35No．12ComputerEngineeringJune2009·开发研究与设计技术·文章编号：l仰o__3428(2∞9)12—m245-_03文献标识码。A中圈分类号：TP311QNX操作系统下的Modbus串口通信设计许森，话海囊，任佳，苏洁(浙江理工大学自动化研究所，杭州310018)■蔓：在分析QNX设备驱动程序体系结构和Modbus协议的基础上，提I啪QNX操作系统串行接口设备驱动程序设计的一般方法，用C语言设计Modbus在QNX下

2、的串口通信程序，经过和西门子s7．200PLC长时

3、、目的严格通信测试，结果表明该方法实时性强，稳定性好、可靠性高。取得令人满意的通信效果。关奠诃：QNX操作系统；现场总线；串t-I通信；设备驱动程序DesignofModbusSerialPortCommunicationinQNXOperatingSystemXUSen，PANHai-peng，RENJia，SUJie(InstituteofAutomation，ZhejiangSci-TechUniversity,Hangzhou310018)IA

4、bstractlThispaperpresentsageneraldesignmethodonserialinterfacedevicedriver,whichisbasedontheanalysisofModbusprotocolandQNXOperatingSystem(ONXOS)devicedriverarchitecture．ItspecifiesserialportcommunicationinCprogramunderQNXOS，andtestsitscommunicationwithSI

5、EMENSS7-200PLC．Thetestresultprovesthatthemethodisreal—time．stableandreliable．[KeywordslQNXOperatingSystem(QNXOS)；Modbus；serialportcommunication；devicedriver1概述QNX操作系统是实时多任务操作系统之一，它建立在微内核和完全地址空间保护基础之上，具有实时、稳定、可靠等优点，已被广泛应用在工业自动化、航空航天、汽车、电信等领域，其性能已被无数用户在实践中

6、证实。Modbus协议是工业自动化协议中使用最普遍的协议之一，许多工业仪器和设备都将该协议作为通信标准，如施耐德Twido系列和ModiconM340系列PLC、西门子s7-200PLC、台达VFD—M系列变频器、威纶通MT8000系列人机界面。很多厂商在开发工业仪器过程中将Modbus集成为其中的一部分，使仪器具备开放性。由于QNX系统并不集成Modbus串I：1通信协议，因此本文主要介绍QNX操作系统中串行接口设备驱动程序的设计及Modbus协议的实现。2QNX操作系统QNX操作系统是加拿大QNX软

7、件系统公司开发的一种分布式、多用户、多任务嵌入式实时操作系统，是一个类Unix操作系统，遵循POSIX1003．1-200l(即POSIX．1)标准，这使得Linux，Unix以及很多的开源程序很容易移植到QNX中。QNX由一个微内核和一些可以根据需要进行定制的系统模块组成，其内核一般为几十KB，即使加上其他必要的模块，所占用的空间也很小，而且能保持其实时、多任务的系统特征。QNX的实时性主要体现在中断响应延时和上下文切换延时上，对于常用平台，QNX响应都在微秒级，是目前实时性最强的操作系统之一，能满足

8、苛刻的实时性要求。QNX还具有可嵌入的图形用户界面，并且支持多种处理器。2003年加拿大航天局经过研究，从市场中的48种实时操作系统(Real．TimeOperatingSystem，RTOS)中挑出20种，并对这20种进行了详细的评测⋯，QNX操作系统排名第一，可以看出QNX系统综合性能是非常优秀的。3QNX操作系统设备驱动程序的体系结构在QNX系统中，所有的设备和Unix操作系统一样，是以设备文件的形式来处理的。从总体上来看，QNX下的设备驱动程序包括2层：(1)硬件屏蔽／抽象层(HardwareS

9、hielding／abstractionLayer,HSL)；(2)硬件获取层(HardwareAccessLayer,HAL)。HSL提供对硬件的逻辑接I=l；而HAL负责对硬件的操作12J。QNX的设备驱动程序体系结构如图l所示。用户进程i一一i=二二二二二二二8二i．主鲁I看jii一一一H—SL一1接l界面[孽二蕈蓖l厂蕊『]厂痞1厂磊1基金项目：浙江省科技计划基金资助项目(2006C31016，021101039)作者筒介：许森(1