發(fā)布時間：2020-09-08 15:56

　　 水利信息化的基礎(chǔ)是水文現(xiàn)代化建設(shè),信息傳輸是水利信息化的重要基礎(chǔ)工作之一。通信規(guī)約對水文監(jiān)測系統(tǒng)安全且可靠地運(yùn)行起著極其重要的作用,但由于水文監(jiān)測行業(yè)中規(guī)約種類繁多,造成不同廠家的監(jiān)測系統(tǒng)難以兼容,數(shù)據(jù)采集終端不能互換,給系統(tǒng)建設(shè)及運(yùn)行管理帶來不便。另一方面,大多數(shù)水文監(jiān)測系統(tǒng)都采用硬編碼的方式進(jìn)行規(guī)約解析,一旦協(xié)議發(fā)生變化,就必須對軟件進(jìn)行重新編碼編譯,可擴(kuò)展性差�；诖�,研究設(shè)計(jì)一種與數(shù)據(jù)幀格式無關(guān)的數(shù)據(jù)幀解析和處理方法具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)用價值。本文通過對目前出現(xiàn)的主要規(guī)約解析方法進(jìn)行分析,指出了其不足。在此基礎(chǔ)上,使用面向?qū)ο蠹夹g(shù),研究分析行業(yè)中主流的水文監(jiān)測類通信規(guī)約,并總結(jié)解析與生成協(xié)議幀所需的動作。借鑒編譯技術(shù),以程序與數(shù)據(jù)分離為原則,研究設(shè)計(jì)了一種通用的規(guī)約解析與生成算法,該算法通過將規(guī)約進(jìn)行形式化描述,實(shí)現(xiàn)用穩(wěn)定的程序處理不穩(wěn)定的協(xié)議幀。通過內(nèi)存數(shù)據(jù)庫技術(shù)解決規(guī)約解析過程中大量數(shù)據(jù)交互造成的實(shí)時性問題。在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上,上位機(jī)和下位機(jī)都可以結(jié)合該規(guī)約解析方法中的設(shè)計(jì)思想進(jìn)行代碼實(shí)現(xiàn),而不必局限于實(shí)現(xiàn)的開發(fā)平臺和開發(fā)語言。本文主要研究主站與水文數(shù)據(jù)采集終端設(shè)備之間通訊時,對數(shù)據(jù)幀進(jìn)行生成與解析的通用方法。所設(shè)計(jì)的方法具有通用性強(qiáng)、易擴(kuò)展維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。算法及設(shè)計(jì)思路既可以用于主站軟件的程序編寫中,也可用于數(shù)據(jù)采集終端的通信相關(guān)程序。本文采取Microsoft Visual Studio 2010和Berkeley DB為開發(fā)工具,對水文監(jiān)測數(shù)據(jù)通信規(guī)約解析方法進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。將實(shí)現(xiàn)的通信模塊通過集成測試,結(jié)果顯示該方法很好的解決了目前水文監(jiān)測數(shù)據(jù)通信規(guī)約解析中的通用性和兼容性問題,表明該方法具有一定的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
【學(xué)位單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：P332;TP314
【部分圖文】：

其中表格管理和出錯處理貫穿整個過程[31-32]。內(nèi)部工作流程如圖2.3所示：圖2.3編譯流程框圖詞法分析階段：編譯過程的第一階段。該階段主要完成的任務(wù)是從左到右將每一個字符依次讀入源程序，即對構(gòu)成源程序的字符流進(jìn)行掃描，同時對字符流進(jìn)行分解，從而識別出每一個單詞符號或稱為符號串。語法分析階段：在完成單詞符號識別與劃分的基礎(chǔ)上，按照此編程語言的語法規(guī)則，分析匹配每個單詞符號串所屬各類語法單位。通過語法分析，在語法層面上分析確定整

以期可以用穩(wěn)定的程序處理不穩(wěn)定的數(shù)據(jù)幀，不管是規(guī)約中的數(shù)據(jù)幀發(fā)生改變或是增加，只需對協(xié)議的形式化描述文件進(jìn)行修改，不再對底層程序重新編譯。借鑒編譯器的工作原理規(guī)約數(shù)據(jù)幀解析工作流程如圖2.4所示：圖2.4上行幀解析流程框圖數(shù)據(jù)幀單元分析：對獲取的數(shù)據(jù)幀，首先進(jìn)行數(shù)據(jù)幀單元分析，根據(jù)協(xié)議形式化描述文件，通過匹配比對，確定數(shù)據(jù)幀所屬協(xié)議類型。在此基礎(chǔ)上，依次分析出哪些為幀頭，哪些為結(jié)束符，哪些為功能碼等各個數(shù)據(jù)幀單元。此時若發(fā)現(xiàn)錯誤的數(shù)據(jù)幀單元，則進(jìn)行錯誤處理。該階段與編譯器中的詞法分析階段相對應(yīng)，完成數(shù)據(jù)幀的掃描與分析。數(shù)據(jù)幀合法性分析：每種規(guī)約中都對數(shù)據(jù)的校驗(yàn)方式都有明確說明，可通過在規(guī)約

現(xiàn)一種通用的規(guī)約解析方法，將規(guī)約中的數(shù)據(jù)幀格式描述從解析程序中提取出來，用不變的程序處理變化的數(shù)據(jù)幀并非天方夜譚。在實(shí)時性、完整性、穩(wěn)定性上也是有保證的。2.3功能模塊劃分在水文監(jiān)測數(shù)據(jù)通信規(guī)約解析方法理論研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合需求分析，對基于編譯技術(shù)的規(guī)約解析方法實(shí)現(xiàn)的整體結(jié)構(gòu)和功能模塊的設(shè)計(jì)與劃分進(jìn)行了研究。該方法實(shí)現(xiàn)中包括的數(shù)據(jù)串口通訊、上行數(shù)據(jù)幀解析、下行數(shù)據(jù)幀構(gòu)建等功能。再進(jìn)一步細(xì)分，上行幀解析功能包括數(shù)據(jù)編碼轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)庫操作、數(shù)據(jù)匹配、數(shù)據(jù)幀校驗(yàn)等功能；下行幀組成功能包括編碼轉(zhuǎn)換、校驗(yàn)碼計(jì)算、幀長度計(jì)算等功能。其中規(guī)約解析是依據(jù)本文的研究理論進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的。從規(guī)約解析方法實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特征上來講，該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有良好的擴(kuò)展性、適用性和維護(hù)性，且功能模塊結(jié)構(gòu)清晰，能夠?yàn)橥ㄓ玫乃念悢?shù)據(jù)通訊規(guī)約解析提供良好的架構(gòu)支持。因此，結(jié)合設(shè)計(jì)方案的總體設(shè)計(jì)要求，該設(shè)計(jì)方案主要分為以下五個模塊，具體的功能結(jié)構(gòu)圖如圖2.7所示。

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本文編號：2814358