通用可靠的串口／以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設計

只要串口接收到數據，就將其從頭偏移處寫(xiě)入串口的環(huán)形緩沖。如果緩沖滿(mǎn)了，則用新數據覆蓋未處理的舊數據。
在將一個(gè)字節數據寫(xiě)入緩沖的同時(shí)，判斷其是否等于幀結束定界符EFD，如果等于，則表示緩沖中可能存在一個(gè)完整的幀(只是可能，并不能完全確定，因為一個(gè)普通的字節數據完全有可能正好等于EFD)，此時(shí)便可從環(huán)形緩沖中按幀格式解析數據。若解析到完整的幀，則做相應的處理：首先，根據幀中FCS字段做差錯校驗，如果校驗正確，則從串口回送一個(gè)同序號的確認幀；然后從幀中取出凈荷數據從Socket發(fā)送。
從緩沖中解析數據的過(guò)程簡(jiǎn)述如下：從環(huán)形緩沖的尾偏移處開(kāi)始讀字節數據，查驗是否等于幀開(kāi)始定界符SFD，若不等于則丟棄并繼續讀下一字節，若等于則向后偏移讀取長(cháng)度域LEN，根據長(cháng)度值，便能確定幀結束定界符EFD的位置。查驗此位置的字節數據，若不等于EFD，則認為之前等于SFD的字節只是個(gè)普通數據，并不是幀開(kāi)始定界符，將其丟棄并繼續讀取查驗下一字節；若等于EFD，則認為SFD到FFD之間為一個(gè)完整的幀。
1．3 Socket數據傳送
Socket數據傳送的幀格式如下：

相比串口幀格式，少了Seq．、Type和FCS字段。這三個(gè)字段在串口數據傳送中是用來(lái)保證可靠性的，而網(wǎng)關(guān)使用TCP Socket，下層的TCP協(xié)議會(huì )保證通信的可靠性，應用層只需要保證數據的完整性，所以不需要這些字段。其他字段相同，意義也分別相同。
1 3．1 Socket發(fā)送
Socket接收過(guò)程同串口接收類(lèi)似，接收的數據并不直接處理，而是先存入環(huán)形緩沖。然后，按Socket幀格式，解析環(huán)形緩沖中的數據。解析到的數據幀插入串口發(fā)送隊列，從串口轉發(fā)。
1．3．2 Socket接收
Socket發(fā)送相比串口發(fā)送操作更簡(jiǎn)單，因為下層的TCP協(xié)議會(huì )保證通信的可靠性，所以不需要再另外實(shí)現確認、重發(fā)等機制，發(fā)送隊列中只需要一個(gè)待發(fā)送隊列即可，不需要待確認隊列。而且在具體實(shí)現中，并沒(méi)有真的構造一個(gè)Socket發(fā)送隊列，而是利用了操作系統提供的線(xiàn)程間通信機制中的郵箱通信方式，需要從Socket發(fā)送數據時(shí)，只需將數據的首地址以郵件的方式發(fā)送到Socket發(fā)送線(xiàn)程指定的郵箱中。

2 網(wǎng)關(guān)實(shí)現
2．1 軟硬件平臺
網(wǎng)關(guān)軟硬件平臺包括操作系統RT-Thread和ARM9開(kāi)發(fā)板Mini2440。