基于ARM9和GPRS的實(shí)時(shí)電力負(fù)控管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2．2 軟件設(shè)計(jì)

2．2．1 負(fù)控管理終端的軟件設(shè)計(jì)

在負(fù)控管理終端的整體流程是終端上電后，初始化串口，啟動撥號，建立TCP連接成功后，主站向負(fù)控管理終端發(fā)送登陸幀，負(fù)控管理終端監(jiān)聽到登陸幀后(主站和負(fù)控管理終端建立通信前，主站要知道負(fù)控管理終端中GPRS模塊的SIM卡號)，發(fā)出確認(rèn)幀，主站與負(fù)控管理終端就可以開始通信。負(fù)控管理終端接收到數(shù)據(jù)時(shí)，先判斷是不是主站發(fā)送過來的控制命令，如果是，將該命令透明傳輸給電能表，電能表通過解析判斷其要是采集數(shù)據(jù)命令，就將相應(yīng)的電能數(shù)據(jù)返回給負(fù)控管理終端，負(fù)控管理終端收到數(shù)據(jù)后通過TCP發(fā)送給主站；如果不是控制命令，說明是電能表的返回?cái)?shù)據(jù)，同樣通過TCP協(xié)議發(fā)送給主站。在沒有任何命令時(shí)，負(fù)控管理終端進(jìn)入低功耗模式，間隔一定時(shí)間發(fā)送心跳包，以確定它與主站沒有斷開連接。每隔15 min，負(fù)控管理終端會定時(shí)采集電能數(shù)據(jù)，并將其存儲在NANDFLASH中，等待主站隨時(shí)調(diào)用。此外，當(dāng)負(fù)控管理終端處于異常狀態(tài)，或者發(fā)生一些特殊事件時(shí)，比如事故報(bào)警信息，負(fù)控管理終端通過遙信控制主動上報(bào)給主站，以做出適當(dāng)處理。

負(fù)控管理終端的應(yīng)用軟件主要包括數(shù)據(jù)采集及處理程序和網(wǎng)絡(luò)通信程序。數(shù)據(jù)采集及處理程序完成電能表數(shù)據(jù)采集，并進(jìn)行處理。網(wǎng)絡(luò)通信程序完成將處理后的數(shù)據(jù)傳送到主站。另外，網(wǎng)絡(luò)通信程序還要發(fā)送主站的控制指令。

該部分的軟件編寫采用自上而下的設(shè)計(jì)思路，以模塊化設(shè)計(jì)為原則，采用C語言編程，通過建立數(shù)據(jù)采集與處理線程、GPRS網(wǎng)絡(luò)通信線程、按鍵控制線程，使其相互協(xié)調(diào)地運(yùn)行。

結(jié)合上面給出的設(shè)計(jì)思路，下面重點(diǎn)介紹如何利用多進(jìn)程技術(shù)和管道技術(shù)來實(shí)現(xiàn)抄表和發(fā)送數(shù)據(jù)的功能。

在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信之前，先設(shè)定網(wǎng)絡(luò)端口最大允許接入的客戶端數(shù)、父進(jìn)程和子進(jìn)程設(shè)定的2個(gè)狀態(tài)變量。

進(jìn)入主函數(shù)，創(chuàng)建管道和子進(jìn)程，分別啟動父進(jìn)程和子進(jìn)程，開始數(shù)據(jù)采集和網(wǎng)絡(luò)傳輸，function_farther()函數(shù)和function_child()函數(shù)分別為父進(jìn)程和子進(jìn)程的主函數(shù)。