Windows平台下串口通信数据实时获取与监测.pdf

《Windows平台下串口通信数据实时获取与监测.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、Windows平台下串口通信数据实时获取与监测陈学军Real—timeAcquisitionandMonitoringoftheSeriaICommunicationDataunderWindowsPlatform醣亏穹(重庆川仪自动化股份有限公司，重庆401121)摘要：针对串I：1通信标准协议存在多种自定义协议以及协议复杂性等特点，采用纯软件设计方法实现了交换数据和通信状态的实时获取与监测。通过对Windows平台下进程管理机制以及串口通信流程的剖析，采用进程注入、基于串口的API钩子等系统底

2、层软件设计技术，实时获取相应的串口交换数据信息。实测结果验证了该技术的可行性，表明了其在通信协议机理分析、通信故障分析等方面应用的实用性。关键词：串口数据通信进程注入API钩子Windows中图分类号：TP319文献标志码：AAbstract：Consideringtheexistenceofvariousself-definedprotocolsandthecomplexityofprotocols。bypurelyadoptingsoftwaredesignmethod，real—timeac

3、quisitionandmonitoringofthedataexchangeandcommunicationstatusisimplemented．ThroughanalyzingthemechanismofprocessmanagementandserialcommunicationproceduresunderWindowsplatform，byusingsoftwaredesigntechnologiesunderbottomlayerofthesystem，e．g．，processinj

4、ectionandAPIhook，etc．。theserialportexchangedataareacquiredinrealtime．Theresultofpracticaltestsverifiesthefeasibilityofthistechnique，andindicatesthepracticabilityofthemethodinmechanismanalysisofcommunicationprotocolsandtheanalysisofcommunicationfaults．

5、Keywords：SerialportDatacommunicationProcessinjectionAPIhookWindows0引言串口通信以其成本低廉、互联方式简洁有效等特点被众多智能设备所采用，它在工业过程控制、科学试验分析等领域的设备互联过程中得到大规模的应用。而微软的Windows操作平台也以其良好的通用性、图形用户界面(graphicaluserinterface，GUI)以及众多的技术支持基础而成为主要的上位监控应用平台。目前，智能设备的串口通信协议标准众多，同时还存在多种自定义

6、协议。要实现与其信息互联，通过分析其固有的上位平台与设备的通信流程，获得交换数据，从而逆向推断出通信协议的方式不失为一种好的解决途径。相对于传统的串口通信分析与监测方法(主要有增加示波器或并联串行接口)¨1，本文采用Windows国家科技部国际科技合作基金资助项目(编号：2007DFRl0420)；国家发改委科技成果转化基金资助项目(编号：[2010]251)；国家工信部物联网发展专项基金资助项目(编号：[20u]353)。修改稿收到日期：2011—11一04。作者陈学军(1968一)，男，199

7、1年毕业于复旦大学控制科学专业，获学士学位，高级工程师；主要从事自动控制、仪器仪表与通信技术的研究。平台下的纯底层软件设计技术。该技术不需要增加另外硬件设备或终端，达到了实时获取监测完整通信数据的目的。1实现原理分析1．1串口通信流程管理Windows平台的最大特征之一是设备无关性，通过设备驱动程序将Windows应用程序和不同的设备相隔离，使得Windows程序访问设备时，不需要直接对相应的硬件端口进行操作，而只需要通过Windows操作系统提供的设备驱动程序来进行数据交互即可‘2]。Windo

8、ws对串行通信的通信机制也进行了封装，对串口的相应操作等同于普通文件的操作，同样有打开(CreateFile)、读写(ReadFile／WriteFile)、关闭(CloseHandle)等功能支持。同时，针对串口通信的独特性，又增加了专用的API函数支持，如串口参数配置(SetCommState)等‘3

9、。通过以上分析可知，Windows平台下的串口通信实现较为容易，只需根据通信协议需要，调用相应的I／O函数与通信函数即可达到目的。而通过高级语言平台(如VC／VB／Delphi等