socket 实现单一串口共享读写操作
前提:物理串口连接到PC上,通过串口号被PC唯一识别。
此时,物理串口通过该串口号仅能被单一线程或进程实例并占用,
其他线程或进程不能再通过该串口号与物理串口通信。这个暂称为串口独占性。
解决思路:
核心思想:利用计算机软件中的socket编程,一个socket server 可以连接多个socket client,由socket server 完成多个socket client与物理串口的通信。
实现过程:
1、编程语言根据物理串口的串口号实例化一个串口操作类,串口操作类负责与物理串口通信。建立串口写线程和串口读线程。其中,串口读线程不断收取物理串口输出,并存放到读缓存。串口写线程不断从写缓存取命令,由其不断发往物理串口。
2、建立一个可靠的Socket Server,当有Socket Client连接时,由其将读缓存中的数据发给Socket Client,并不断收取Socket Client发来的命令,存放到写缓存中。
3、编程语言线程/进程通过建立Socket Client连接到Socket Server,既可实现多个线程/进程
与物理串口的通信
以下没有实现缓存机制,而是将读取到的串口数据放入队列:
socket server
#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*- import socket
import psutil
import traceback
import threading
import SocketServer
import json
import sys
import Queue
import time from serial import Serial
from SocketServer import StreamRequestHandler as SRH
from CustomStringIO import CustomStringIO SERIALCOMNUM = {} class MainHandler(SRH): def handle(self):
try:
print 'Client [%s] is Connected To The Server On Port [%s].' % (self.client_address[0], self.client_address[1])
self.keep_alive = True
while self.keep_alive:
data = self.request.recv(4096 * 3)
if not data:
break
data_json = json.loads(data)
if "RequestType" in data_json:
if data_json["RequestType"] == "DevSerialHandle":
if "Port" in data_json["Args"]:
self.dev_serial_handler(data_json, close_timeout=60)
break
else:
break
except Exception as e:
traceback.print_exc()
finally:
print '<------ SerialSocketServer handle request finish ------>' def dev_serial_handler(self, data_json, close_timeout=60):
self.read_queue = Queue.Queue()
read_id = str(time.time())
if data_json["Args"]['Port'] in SERIALCOMNUM:
self.dev_serial = SERIALCOMNUM[data_json["Args"]["Port"]]['serial']
self.dev_serial.client_buffer.update({read_id:self.read_queue})
SERIALCOMNUM[data_json["Args"]["Port"]]['count'] += 1
else:
self.dev_serial = SerialHandle(data_json["Args"]['Port'])
self.dev_serial.client_buffer.update({read_id:self.read_queue})
SERIALCOMNUM.update({data_json["Args"]['Port']:{'serial':self.dev_serial,'count':1}}) print str(SERIALCOMNUM)
th_dev_serial_read = threading.Thread(target=self.read_dev_serial)
th_dev_serial_read.start() is_recv_data_none = False
while self.keep_alive:
try:
data = self.request.recv(4096 * 3)
print 'your input is %s' % str(data)
except socket.error:
self.keep_alive = False
print "close dut serial"
break
else:
if data:
self.dev_serial.write(data)
end_time = time.time() + close_timeout
# socket client 关闭后,self.request.recv会一直收到空字符串,等待一段时间后,关闭连接
else:
if is_recv_data_none == False:
is_recv_data_none = True
end_time = time.time() + close_timeout
if time.time() > end_time:
print 'wait for webbroswer connect timeout'
print "close dut serial"
self.keep_alive = False
break if SERIALCOMNUM[data_json["Args"]["Port"]]['count'] > 0:
SERIALCOMNUM[data_json["Args"]["Port"]]['count'] -= 1
SERIALCOMNUM[data_json["Args"]["Port"]]['serial'].client_buffer.pop(read_id)
print str(SERIALCOMNUM) if SERIALCOMNUM[data_json["Args"]["Port"]]['count'] <= 0:
print 'clear serial start'
SERIALCOMNUM[data_json["Args"]["Port"]]['serial'].close()
if data_json["Args"]['Port'] in SERIALCOMNUM:
SERIALCOMNUM.pop(data_json["Args"]["Port"]) def read_dev_serial(self):
try:
while self.keep_alive:
# serial_log = self.dev_serial.read()
serial_log = self.read_queue.get()
self.request.send(serial_log)
except socket.error:
pass class ThreadingServer(SocketServer.ThreadingMixIn, SocketServer.TCPServer): def _threading_server(self):
pass class SerialSocketServer(object): def __init__(self, port=33233):
self.server = None
self.port = 33233 def start(self):
netcard_ips = self.get_netcard()
for netcard_ip in netcard_ips:
host = netcard_ip[1] try:
port = self.port
addr = (host, port)
self.server = ThreadingServer(addr, MainHandler)
self.server.allow_resuse_address = True
server_thread = threading.Thread(target=self.server.serve_forever)
server_thread.daemon = True
server_thread.start()
print "Starting Serial Socket Successfully!"
while True:
try:
INPUT = raw_input()
except KeyboardInterrupt:
sys.exit(0)
break
except EOFError:
print 'Unknown End of file!'
continue except Exception, e:
print "Starting Serial Socket Server Fail:%s" % e def stop(self):
print "Shutdown Slave Socket Server!"
if self.server != None:
self.server.shutdown()
self.server.server_close() def get_netcard(self):
"""获取网卡信息和ip地址 """
netcard_info = []
info = psutil.net_if_addrs()
for k, v in info.items():
for item in v:
if item[0] == 2 and not (item[1] == '127.0.0.1' or item[1] == '192.168.2.201'):
netcard_info.append((k, item[1]))
return netcard_info class SerialHandle(): def __init__(self, port=None, baudrate=115200, timeout=30, *args, **kargs):
self.serial = Serial(port=port, baudrate=baudrate, timeout=timeout, *args, **kargs)
self.is_running = True
self.read_buffer = ""
self.write_queue = Queue.Queue()
self.read_buffer = CustomStringIO(4096)
th_wt = threading.Thread(target=self.__write)
th_wt.start()
th_rd = threading.Thread(target=self.__read)
th_rd.start()
self.client_buffer = {} def read(self, read_id):
return self.read_buffer.getvalue() def __read(self):
while self.is_running:
serial_log = self.serial.readline()
for key, value in self.client_buffer.items():
self.client_buffer[key].put(serial_log) def write(self,write_string):
self.write_queue.put(write_string) def __write(self):
while self.is_running:
write_string = self.write_queue.get()
self.serial.write(write_string) def close(self):
self.is_running = False
self.serial.close()
print 'close serial' if __name__ == '__main__':
SerialSocketServer().start()
启动服务器:python serial_socket_server.py
socket client :
import threading
import socket
import traceback
import json
import sys
import re
import Queue class DevSerialLoadClient(threading.Thread): def __init__(self, node_ip, server_port=33233, serial_port="COM19"):
threading.Thread.__init__(self)
self.slave_serial_serial_server = node_ip
self.server_port = server_port
self.serial_port = serial_port
self.bufsize = 4096 * 4
self.setDaemon(True)
self._is_running = True
self._is_establish_connection = False
self.client = None def connect(self):
try:
addr = (self.slave_serial_serial_server, self.server_port)
self.client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
self.client.connect(addr)
self._is_establish_connection = True
except Exception as e:
self._is_establish_connection = False
print "Create Socket Connect Fail: %s" % e def run(self):
self.connect()
if self.is_establish_connection:
request_msg = json.dumps({"RequestType":"DevSerialHandle","Args":{"Port":self.serial_port}})
self.client.send(request_msg) while self._is_running:
try:
response = self.client.recv(self.bufsize)
if not response:
continue
handle_response = re.compile('[\\x00-\\x08\\x0b-\\x0c\\x0e-\\x1f|\\xff]').sub(' ', response.decode('unicode-escape'))
print '%s' % str(handle_response)
except socket.error:
print 'socket error'
self.connect()
except:
traceback.print_exc()
print "------stop dev serial communication------"
self.close() def close(self):
try:
if self.client:
self.client.shutdown(socket.SHUT_RDWR)
self.client.close()
except Exception, e:
print "close socket client Error[%s]" % str(e) @property
def is_establish_connection(self):
return self._is_establish_connection def stop(self):
self._is_running = False if __name__ == '__main__':
import getopt
opts, args = getopt.getopt(sys.argv[1:], "h:s:")
server_ip = "localhost"
server_port = 33233
serial_port = None
for op, value in opts:
if op == "-h":
server_ip = value
if op == '-s':
serial_port = value if not serial_port:
print 'should provide serial port args: like -p COM19' dev_serial = DevSerialLoadClient(node_ip=server_ip, server_port=server_port, serial_port=serial_port)
dev_serial.start()
while True:
try:
INPUT = raw_input()
dev_serial.client.send(INPUT+'\n')
except KeyboardInterrupt:
sys.exit(0)
break
except EOFError:
print 'Unknown End of file!'
continue
启动socket client:python serial_socket_client.py -h 对端ip -s 串口号
在命令行可向要连接的串口发送指令。
可建立多个client读写同一串口,所有client都可向串口发送数据;当一个client向串口输入数据后,其他client都可以收到串口的打印
socket 实现单一串口共享读写操作的更多相关文章
- c#读写共享内存操作函数封装
原文 c#读写共享内存操作函数封装 c#共享内存操作相对c++共享内存操作来说原理是一样,但是c#会显得有点复杂. 现把昨天封装的读写共享内存封装的函数记录下来,一方面希望给需要这块的有点帮助,另一方 ...
- VC++ 共享内存读写操作
此解决方案含两个工程文件,一个是写操作工程文件,即把任意字符串写入创建的共享内存里,另外一个读操作工程文件,则是读取共享内存里的数据,从而实现了进程之间的共享内存读写操作. 源码下载
- MM32Flash读写操作(兼容STM32)
MM32Flash读写操作(兼容STM32) Flash基础描述 思维导图 编程实现读写操作 主函数结构 #include "delay.h" #include "sys ...
- OpenCV 编程简单介绍(矩阵/图像/视频的基本读写操作)
PS. 因为csdn博客文章长度有限制,本文有部分内容被截掉了.在OpenCV中文站点的wiki上有可读性更好.而且是完整的版本号,欢迎浏览. OpenCV Wiki :<OpenCV 编程简单 ...
- 脑残式网络编程入门(二):我们在读写Socket时,究竟在读写什么?
1.引言 本文接上篇<脑残式网络编程入门(一):跟着动画来学TCP三次握手和四次挥手>,继续脑残式的网络编程知识学习 ^_^. 套接字socket是大多数程序员都非常熟悉的概念,它是计算机 ...
- C# System.IO和对文件的读写操作
System.IO命名空间中常用的非抽象类 BinaryReader 从二进制流中读取原始数据 BinaryWriter 从二进制格式中写入原始数据 BufferedStream 字节流的临时存储 ...
- [转帖]脑残式网络编程入门(二):我们在读写Socket时,究竟在读写什么?
脑残式网络编程入门(二):我们在读写Socket时,究竟在读写什么? http://www.52im.net/thread-1732-1-1.html 1.引言 本文接上篇<脑残式网 ...
- C#读写三菱Fx PLC 使用Fx 串口协议 读写Fx3U设备
本文将使用一个Github开源的组件库技术来读写三菱 FX PLC,使用的是基于串口的实现,不需要额外的组件,读取操作只要放到后台线程就不会卡死线程,本组件支持超级方便的高性能读写操作 github地 ...
- 一个I/O线程可以并发处理N个客户端连接和读写操作 I/O复用模型 基于Buf操作NIO可以读取任意位置的数据 Channel中读取数据到Buffer中或将数据 Buffer 中写入到 Channel 事件驱动消息通知观察者模式
Tomcat那些事儿 https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI3MTEwODc5Ng==&mid=2650860016&idx=2&sn=549 ...
随机推荐
- char对比varchar
char对比varchar 相同点:char与varchar都是存储字符串的数据类型 不同点:char是固定长度的字符类型,而varchar是可变长度的字符类型,这个一定要注意.另外进行select时 ...
- Java-常用工具方法
一 Json转换 1 输出组装好的json ObjectMapper mapper = new ObjectMapper(); try { String requiredJson = mapper.w ...
- rocket-mq windows下载安装
内容来源:https://www.jianshu.com/p/4a275e779afa 1环境 JDK1.8.Maven.Git 2安装部署 1.下载 1.1地址:http://rocketmq ...
- 在JAVA中对于类,对象,继承,多态的看法
这是我第一次学高级语言.很抱歉选择了JAVA,目标是开发一款可以上线的APP. 类:是建立对象的一个模板,就是系列产品中的基础款图纸.只是图纸而已.不是产品. 对象:是一个可以操作的对象.新建一个对象 ...
- 信号量(Semaphore)
在python的多线程体系中,一共有4种锁: 同步锁(互斥锁):Lock: 递归锁:RLock: 信号量:Semaphore: 同步条件锁:Condition. 信号量(semaphore)是一种可以 ...
- 修改mysql登录密码
通过cmd 登录进mysql系统后,输入 : set password for root@localhost = password('admin'); 其中admin 为新密码: 导入外部数据库 ...
- 基于继承的 MethodInterceptor 动态代理(换种写法)
net.sf.cglib.proxy.Enhancer Generates dynamic subclasses to enable method interception. This class s ...
- android-effect
1. 基本框架 2.初探
- 转 tomcat+nginx+redis实现均衡负载、session共享(二)
http://www.cnblogs.com/zhrxidian/p/5491285.html http://www.cnblogs.com/zhrxidian/p/5432886.html
- 长见识-python小知识
操作系统:桌面操作系统,服务器操作系统,嵌入式操作系统,移动设备操作系统. 作用:1直接控制计算机不同的硬件比如cpu,硬盘等进行工作. 2 把操作这些硬件的方法封装成一个又一个的系统调用, 供其他成 ...