基于.NET测控系统中界面假死现象的分析.pdf
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1、随着信息技术尧自动化技术的快速发展袁基于.NET 的上位机与基于 STM32 的下位机的组合广泛应用于测控系统尧 数据采集系统和交互系统袁如在电力测控系统对不同设备数据采集及标准化数据的应用咱1暂袁在测控系统中监控平台的设计等咱2原3暂遥 在.NET 编程时袁通常使用 SerialPort 类与 STM32 通信遥 微软 SerialPort 类使用非常方便袁但是使用不当时袁上位机程序容易出现界面假死现象遥 本文就这一现象进行分析并提出部分解决方法遥1通信模式常见的 SerialPort 类与下位机通讯的模式有两种院 查询模式和中断模式遥查询模式为定时问询数据接收情况遥这种方法一直占用系统资源
2、袁 且容易导致系统对用户操作或接收数据不能及时响应遥中断模式为事件响应方式袁即串口通信时向系统提出处理数据的请求袁系统决定响应请求并处理进程遥 通常情况下袁测控系统尧 数据采集系统和交互系统中更多选择中断模式作为通信模式遥2原理分析Windows 是一个基于消息驱动的操作系统遥 操作系统将捕捉到的事件转换为消息传入消息队列遥设计程序时袁用户通常建立一个窗口遥窗口线程执行 Application.Run 并同时创建一个消息循环遥 线程使用 GetMessage()方法依次获取消息袁使用DispatchMessage()方法将处理完的消息反馈给操作系统遥操作系统根据反馈消息完成窗口界面更新遥 Wi
3、ndows 消息机制原理如图 1 所示院图 1消息机制框图Windows 采用阻塞方法维护消息队列袁 即在 while 循环中通过 GetMessage 方法判断是否运行遥 GetMessage 方法判断消息队列为空时袁 停止 while 循环袁 以避免程序无效占用 CPU资源袁并使得其他程序难以得到及时响应遥用户调用 SerialPort 类并使用中断模式打开串口时袁Serial鄄Port 类创建一个监听线程 ListenThread遥 ListenThread 线程监听到串口中断后调用 DataReceived 事件遥 这时袁应用程序存在两个线程袁即串口线程和窗口线程遥 当 ListenT
4、hread 线程监听到数据并试图修改窗口线程窗体的控件时袁 两个线程出现竞争并产生不可预知的结果袁窗口界面假死现象只是其中之一遥3委托解决方法就是避免线程竞争遥多个线程同时存在时袁其他线程委托一个线程处理消息即可避免竞争袁 即其他的线程将消息发送给主线程的消息队列遥 消息处理机制如图 2 所示院图 2委托方法下消息机制框图在.NET 中袁可以使用委托的方法实现上述过程遥 委托用于将方法作为参数传递给其他方法遥 事件处理程序就是通过委托调用的方法遥 用户可以创建一个自定义方法袁 当发生特定事件时袁某个类渊如 Windows 控件冤就可以使用这个方法咱4暂遥一种解决办法是在跨线程操作调用的 Con
5、trol 类的 Invoke方法遥 Invoke 方法是在拥有此控件的基础窗口句柄的线程上执行委托遥 采用 VB.NET 实现委托的例程如下院1冤首先定义委托数据类型院Public Delegate Sub doPlayer(ByVal sender As String袁 By鄄Val mState As String)2冤在串口中断进程调用接收数据函数院Me.Invoke(New EventHandler(AddressOf Sp_Receiving)3冤在接收数据函数中使用委托数据类型并完成委托院Dim dp As New doPlayer(AddressOf doPlayerSub)噎噎
6、dp.Invoke(Rxstr袁 mState1)4冤执行委托函数院PrivateSubdoPlayerSub(ByValRxstrAsString袁ByValmState As String)噎噎End Sub与 Invoke 方法相似的方法还有 BeginInvoke遥 两者在使用时存在区别院 若后台线程更新窗体控件时不需要等待袁 则使用BeginInvoke 方法实现异步处理曰 若后台线程需要等待窗体控件更新完成之后再继续执行袁则使用 Invoke 方法实现同步处理遥渊下转第 155 页冤基于.NET 测控系统中界面假死现象的分析魏磊杨爱新龙艳萍渊济南工程职业技术学院机电工程系袁山东 济
7、南 250014冤Analysis of Interface Freeze in Measurement and Control System Based on.NET摘要院基于.NET 的 PC 机和 STM32 控制器所组成的上尧下位机系统广泛应用于测控系统尧数据采集系统和交互系统遥 当上位机采用 SerialPort 类与下位机通信时袁上位机界面会出现界面假死现象遥 分析了系统界面假死现象并提出解决办法遥关键词院.NET曰STM32袁测控系统Abstract:Personal computer based on.NET and STM32 controller composed of u
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