4.1 下位机通信任务的实现

       在实时多任务系统中，一项工作的完成往往需要通过多个任务(中断)共同完成的。这需要各任务及中断协调动作，相互配合，甚至进行通信。VRTXsa提供了邮箱(mailbox),队列(queue)、事件标志(event flag)、信号量(semaphore)互斥体(mutexes) 5种通信机制。在下位机通信系统中，通信工作由串口2中断、时钟中断、监控任务、显示任务、执行任务等共同协调完成的。如图2所示。

       机器人收到上位机的指令后，串口2中断发生，它的中断服务程序启动。它将设置中断同步标志，触发串口2任务程序。串口2任务将处理接收到的上位机数据，将解释指令放入命令队列中，并设置相关标志。在一个时钟周期内(16ms)，所有任务执行一遍，它们根据相关标志，完成相应的工作，如读取命令队列，执行命令，给上位机返回应答。

　　串口2任务程序如下:
void far com2_ task(void)
{刀初始化
刀装载串口2中断
sys_ load vrtx_ isr(Ox34,com- isr);
刀允许串口2中断
n8259_ inerrupt enable(4);
while(true)
 刀等待串口2中断
ev_group=sc_ FPend(group_ id,0,4,0,&erro);
刀中断到来，清中断同步标志
ev_group=sc_ fclear(gruop_ id,4,&err);
read_ CommData();//处理并读取数据
刀处理各种指令，并设置各相关标志
process_ Comm (BYTE *Buff,BYTE *cPtr);

　　4.2 上位机通信控件的实现

       为了便于用户使用，把上位机的通信功能封装到ActiveX控件中。选择VC++6进行通信控件的开发，串口操作使用API函数来实现。控件中采用了多线程技术。为监控串口任务创建了一个工作线程，以免它堵塞主线程，提高了系统的响应性。通信控件采用了异步v0方式，以提高发送、接收和处理数据的效率。异步v0操作建立后会立即返回，即使操作还未完成。这样把费时的v0操作放在后台进行，线程就可以干别的事情，极大地提高了程序的运行效率。在串口通信中，有 
几种读取串口数据的方式，其中事件驱动是最有效率的方式。在监视串口的辅助线程中，当有数据到达时串口是，串口事件触发，控件开始读取串口输入缓冲区的数据。如果没有数据到达，那么使用WaitForMultipleObjects 0'数堵塞监测线程，把资源让给其它线程。在使用线程堵塞技术之后，监视串口线程占用的系统资源大大减少，同时提高了指令的发送效率。串口读写和监控是通信的最主要部分，采用了异步v0操作，使得程序复杂化。异步v0操作分两部分:一是创建该v0操作，然后返回;二是探测操作的完成。下面是读串口的部分程序清单:

void CCommCTRl::ReadChar(COMSTAT comstat)
{
while (comstat.cbInQue>0)f
C1earCommERROR(mJWomm,&dwError,&comstat);
if(!ReadFile(hcomm,&RXBuf,l,&dwRead,&m_ ov))
f //ReadFile返回FALSE,判断是出错还是没完成
if(GetLastError()==ERROR IO_PENDING) f
//没完成，需要等待
if(!GetOverlappedResult(hComm,&m- ov,
&dwRead,TRUE)) //等待读操作完成
{…}刀完成读操作，但出错
else //正确完成读操作
{…}//处理接收的字符
else(…}/赎操作出错
else //读操作在函数返回前已经完成
{…}刀处理接收的字符
}
return; //没有字符了，返回
}
写串口程序和读串口类似。监视线程的部分代码如下:
DINT CommWatch(LPVOID pParam)
{刀清缓存
PurgeComm(hcom,PURGE_ RXCLEAR I PURGE一XCLEAR I
PURGE_ RXABORTIPURGE一XABORT);
for(;;) f
bResult2=WaitCommEvent(hcom,&dwEvtMask,&m一 ov);
刀等待串口事件的发生
if(!bResult2)[//事件WaitCommEvent返回假
switch (dw=GetLastError(川
case ERROR-10-PENDING://异步I/O操作(WaitCommEvent)/
/进行中，正常情况
{break;}
default:[ // I/O操作出现错误
ProcESSErrorMessage("WaitCommEvent()");
break;}}}
else{//事件WaitCommEven岖回真，操作完成
bResult2=C1earCommError(hcom,&dw, &commstat);
if (commstat.cbInQue==0)
continue;}
刀堵塞线程，等待事件组发生。事件组包括:关闭线程事件、
刀读事件、写事件
Event=WaitForMultipleObjects(3, m- hEventArray, FALSE,
INFINITE);
switch (Event){//判断是哪个事件发生
case 0:f//关闭事件
mJbThreadAlive= FALSE;
AfxEndThread(100);//关闭线程
break;)
case 1:f//字符到达，读字符
bRead=TRUE;
bResult=TRUE;
GetCommMask(hcom, &CommEvent);
if(CommEvent&EV_ RXCHAR)(
刀通知控件句柄读取字符
::SendMessage(CommWnd,WM_ COMM_ READ,0,0);)
break;)

case 2:{//写事件
//通知控件句柄写串口
::SendMessage(CommWnd,WM_ COMM_ WRITE,0,0);)}}
刀主循环结束
return 0;}

　　5 结束语

       我们根据激光加工机器人通信的特点，制定了相应的通信协议，同时采用了多种有效的编程方法，以达到安全、高效、实用的目的。经过大量的测试以及I年多工业运用表明，该通信协议及通信系统取得了很好的效果，完全达到了工业机器人通信的要求。

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