点对点通信设备的监控装置和具有其的监控系统的利记博彩app

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种点对点通信设备的监控装置和一种监控系统。

背景技术：

点对点串行通信是工业中经常使用的一种通信手段，通常点对点串行通信中通信的双方不存在主从的概念，即通信的双方是对等的关系，或者点对点串行通信是一主多从式设备(该一主多从式设备无法添加一个监控式从站设备即能接收总线上所有信息的设备)。经常使用的点对点串行通信设备包括RS232(异步传输标准接口)，SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)和IIC(集成电路总线，Inter-Integrated Circuit)等。点对点串行通信设备使用方便，技术简单成熟，芯片级别支持面广，因此，无论是在工业领域还是在民用领域都得到了十分广泛的应用。

点对点串行通信设备虽然使用简单，但是因为其点对点的特性，使其在调试时十分的不便。具体表现为以下三点：第一，通信的双方无法保证各自的程序是完全正确的，这样在出现异常的时候无法快速准确的判断错误方，因为通信的双方均无法确定在出错时对方发送的信息。其中，对于使用操作系统的有显示设备或者监控设备的通信方来说，可以通过读取文件然后显示该文件来判断错误方，但是这种方法并不是准确的，因为该种方法会受到软件驱动程序的影响，且无法保证软件人员对驱动的正确操作。第二，在工业现场中容易出现各种信号干扰，在通信速率较高的时候更容易出现误码现象，此时排查问题更难，且当每次通信速率较高的时候，若实时显示通信速率会给系统造成过多的负担，但是，若分时段读取数据，则会导致无法保证发送和接收的数据的匹配性。第三，对于没有操作系统的芯片级设备来说，调试就更不方便了，因为该设备无法同时输出两路信息。

相关技术采用以下方案解决上述调试问题，其中，方案一中，对于有操作系统的设备来说，需要实时显示接收和发送的信息，唯一的方法是修改软 件驱动程序，将接收和发送的数据同步的显示在另外一个实际的或者虚拟的设备上。方案二中，对于无操作系统的设备来说，则只能选用有两个通信接口的芯片，或者在硬件中添加一个类似液晶显示设备，将发送和接收的数据实时发送至另外一个通信接口或者液晶显示设备上。

实际应用中，无论对于有操作系统的设备来说，还是对于无操作系统的设备来说，相关技术中的两种解决方案均不是最优的，甚至是不可接受的。首先，对于方案一中有操作系统的设备而言，当前大部分系统的软件驱动程序是通用库中已经写好的，修改软件驱动程序将会导致软件的可移植性极大地降低，另外修改后的软件驱动程序需要进行多次调试，以保证数据的发送和接收准确。其次，对于方案二中无操作系统的设备而言，更换芯片或者增加显示设备会带来成本和硬件的修改，同时不可避免的带来软件体积的增大，而且这种解决方案也不便于进行现场调试。另外，以上所述的解决方案仅仅适用于能够更改程序或者硬件的设备，而对于大部分外购设备而言，这几乎是不可能实现的。最后，上述两种方案都是软件级别的修改，无法检测到硬件级别的变化，例如信号干扰的变化。

技术实现要素：

鉴于上述问题，提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种点对点通信设备的监控装置和相应的一种监控系统。

为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种点对点通信设备的监控装置，包括：第一设备接口，所述第一设备接口与第一通信设备的通信接口相连；第二设备接口，所述第二设备接口分别与所述第一设备接口和第二通信设备的通信接口相连；数据采样模块，所述数据采样模块用于采样所述第一设备接口和所述第二设备接口之间的通信数据；数据处理模块，所述数据处理模块与所述数据采样模块相连，所述数据处理模块根据预设通信协议对所述采样的通信数据进行处理；通信模块，所述通信模块分别与所述数据处理模块和外部监控设备相连，所述通信模块输出所述处理后的通信数据至所述 监控设备。

优选地，所述数据处理模块包括：第一指令解析单元，所述第一指令解析单元分别与所述通信模块和所述数据采样模块相连，所述第一指令解析单元用于对所述通信模块接收的配置信息进行解析，以及将解析后的配置信息发送至所述数据采样模块；所述监控设备发送所述配置信息至所述通信模块。

优选地，所述数据采样模块包括：数据采样单元，所述数据采样单元用于采样所述第一设备接口和所述第二设备接口之间的通信数据；第二指令解析单元，所述第二指令解析单元与所述第一指令解析单元相连，所述第二指令解析单元用于再次解析所述解析后的配置信息；配置单元，所述配置单元与所述第二指令解析单元相连，所述配置单元用于根据所述再次解析后的配置信息对所述数据采样模块进行配置。

优选地，所述数据采样模块还包括：数据缓存单元，所述数据缓存单元分别与所述数据采样单元和所述数据处理模块相连，所述数据缓存单元用于缓存所述采样的通信数据。

优选地，点对点通信设备的监控装置还包括：信号保持模块，所述信号保持模块分别与所述第一设备接口和所述第二设备接口相连，所述信号保持模块用于保持所述第一设备接口和所述第二设备接口之间的通信数据，并转发所述保持后的通信数据。

优选地，所述数据采样模块采样所述第一设备接口与所述信号保持模块之间的通信数据。

优选地，所述数据采样模块采样所述第二设备接口与所述信号保持模块之间的通信数据。

优选地，所述数据采样模块分别采样所述第一设备接口与所述信号保持模块之间的通信数据和所述第二设备接口与所述信号保持模块之间的通信数据。

优选地，点对点通信设备的监控装置还包括：实时时钟芯片，所述实时时钟芯片与所述通信模块相连，所述实时时钟芯片用于为所述处理后的通信 数据添加实时时间戳。

本发明实施例的点对点通信设备的监控装置具有以下优点：

通过第一设备接口与第一通信设备的通信接口相连，以及通过第二设备接口分别与第一设备接口和第二通信设备的通信接口相连，同时通过数据采样模块采样第一设备接口和第二设备接口之间的通信数据，进而数据处理模块根据预设通信协议对采样的通信数据进行处理，最后通信模块输出处理后的通信数据至监控设备。从而可以硬件监控点对点通信设备双方的通信数据和输出监控到的通信数据，不仅避免了对点对点通信设备双方的软件级别和/或硬件级别修改，而且可以监控到硬件级别的通信数据变化，例如信号干扰的通信数据变化，同时可以便于监控设备获取通信数据和根据通信数据定位错误，极大地方便了对点对点通信设备的现场调试。

为了解决上述问题，本发明实施例还公开了一种监控系统，包括：第一通信设备和第二通信设备，所述第一通信设备和所述第二通信设备进行点对点通信；所述的点对点通信设备的监控装置，所述点对点通信设备的监控装置分别与所述第一通信设备和所述第二通信设备相连，所述点对点通信设备的监控装置用于监控所述第一通信设备和所述第二通信设备之间的通信数据，并输出所述监控的通信数据；监控设备，所述监控设备与所述点对点通信设备的监控装置相连，所述监控设备用于显示所述监控的通信数据，以及发送配置信息至所述点对点通信设备的监控装置。

本发明实施例的监控系统具有以下优点：

通过点对点通信设备的监控装置监控第一通信设备和第二通信设备之间的通信数据和输出监控的通信数据，并通过监控设备显示监控的通信数据和发送配置信息至点对点通信设备的监控装置以对点对点通信设备的监控装置进行配置。从而实现了硬件监控点对点通信设备双方的通信数据，不仅避免了对点对点通信设备双方的软件级别和/或硬件级别修改，而且可以监控到硬件级别的通信数据变化，例如信号干扰的通信数据变化，同时可以便于监控设备获取通信数据和根据通信数据定位错误，从而极大地方便了对点对 点通信设备的现场调试。

附图说明

图1是本发明的一种点对点通信设备的监控装置实施例的结构框图；

图2是本发明的一种点对点通信设备的监控装置具体实施例的结构示意图；

图3是本发明的一种监控系统实施例的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明实施例的核心构思之一在于，通过硬件监控点对点通信设备双方的通信数据和输出监控到的通信数据，从而避免对点对点通信设备双方的软件级别和/或硬件级别修改，且可以监控到硬件级别的通信数据变化，例如信号干扰的通信数据变化，方便监控设备获取通信数据和根据通信数据定位错误，以及便于对点对点通信设备的现场调试。

参照图1，示出了本发明的一种点对点通信设备的监控装置1实施例的结构框图，具体可以包括如下模块：第一设备接口10、第二设备接口20、数据采样模块30、数据处理模块40和通信模块50。其中，第一设备接口10与第一通信设备2的通信接口相连；第二设备接口20分别与第一设备接口10和第二通信设备3的通信接口相连；数据采样模块30用于采样第一设备接口10和第二设备接口20之间的通信数据；数据处理模块40与数据采样模块30相连，数据处理模块40根据预设通信协议对采样的通信数据进行处理；通信模块50分别与数据处理模块40和外部监控设备4相连，通信模块50输出处理后的通信数据至监控设备4。

其中，第一设备接口10和第二设备接口20的类型可以对应与第一通信设备2的通信接口和第二通信设备3的通信接口的类型相同，第一通信设备 2的通信接口和第二通信设备3的通信接口可以为RS232接口、SPI接口、IIC接口等接口中的任意一种。例如，参照图2，当第一通信设备2的通信接口和第二通信设备3的通信接口为RS232接口时，第一设备接口10和第二设备接口20的类型为RS232接口。另外，第一设备接口10和第二设备接口20的类型可以对应与第一通信设备2的通信接口和第二通信设备3的通信接口的类型不相同，此时，可以通过第一转换器件分别连接第一设备接口10和第一通信设备2的通信接口以使第一设备接口10和第一通信设备2的通信接口之间正常进行数据传输，以及通过第二转换器件分别连接第二设备接口20和第二通信设备3的通信接口以使第二设备接口20和第二通信设备3的通信接口之间正常进行数据传输。

优选地，预设通信协议根据通信模块50确定，通信模块50可以为USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)接口或者RS232接口等接口，或者其它可用于输出通信数据的器件或设备。当通信模块50为USB接口或者RS232接口等接口时，监控设备4例如上位机与通信模块50相连后，即可方便的获取通信数据。例如，参照图2，当通信模块50为USB接口时，预设通信协议为串行数据传输通信协议，数据处理模块40可以在根据串行数据传输通信协议将采样的通信数据转换成实时的字节数据后，通过USB接口输出至监控设备4。需要说明的是，当监控设备4为上位机时，利用上位机软件的扩展性能，本发明实施例的点对点通信设备的监控装置1可以提供很多的扩展功能，例如可以获得实时通信数据，进行通信数据记录，进行通信数据显示等，从而可以方便的达到无人值守和通信数据回看等功能。在本发明的一个实施例中，当第一通信设备2、第二通信设备3有操作系统时，监控设备4还可以为第一通信设备2和/或第二通信设备3。进一步地，监控设备4还可以提供增强的数据分析、版本和配置查询等功能。

进一步地，在本发明的一个实施例中，数据处理模块40可以包括第一指令解析单元，第一指令解析单元分别与通信模块50和数据采样模块30相连，第一指令解析单元用于对通信模块50接收的配置信息进行解析，以及将解析后的配置信息发送至数据采样模块30，其中，可以通过监控设备4 发送配置信息至通信模块50。优选地，参照图2，数据处理模块40可以为DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)芯片或者ARM(Advanced RISC Machines，一种嵌入式RISC处理器)芯片或者高性能的单片机芯片等主控芯片，DSP芯片或者ARM芯片可以作为点对点通信设备的监控装置1的主控。

进一步地，在本发明的一个实施例中，数据采样模块30可以包括数据采样单元、第二指令解析单元和配置单元。其中，数据采样单元用于采样第一设备接口10和第二设备接口20之间的通信数据；第二指令解析单元与第一指令解析单元相连，第二指令解析单元用于再次解析该解析后的配置信息；配置单元与第二指令解析单元相连，配置单元用于根据再次解析后的配置信息对数据采样模块30进行配置。优选地，在本发明的一个实施例中，数据采样模块30还可以包括数据缓存单元，数据缓存单元分别与数据采样单元和数据处理模块40相连，数据缓存单元用于缓存采样的通信数据。

优选地，参照图2，数据采样模块30可以为可编程逻辑芯片例如FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)芯片或CPLD(Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)芯片等。需要说明的是，数据采样模块30也可以采用通用的AD转换芯片等，从而点对点通信设备的监控装置1中所有的数据处理功能都在数据处理模块40中完成，这种方式能够降低点对点通信设备的监控装置1的成本。

具体地，当数据采样模块30为FPGA芯片时，FPGA芯片需保证足够的门数。其中，使用FPGA芯片进行通信数据采样，一个原因是因为当前FPGA芯片的门级信号驱动频率可以达到100MHz以上，根据采样定理，FPGA芯片可以最高对50MHz的通信数据进行采样并且还原，保证了能满足当前常见的信号频率；另一个原因是FPGA芯片具有优秀的可配置能力，由于当FPGA芯片选定之后，FPGA芯片的门数也就随之确定，当第一通信设备2的通信接口例如RS232接口和第二通信设备3的通信接口例如RS232接口使用9600bps和115200bps时，若FPGA芯片使用相同的采样频率的话，则用于缓存通信数据的门数将会减少，且缓存的有效信息也随之减少，这会 导致资源的浪费，同时也会导致性能的下降。使用DSP芯片等芯片与FPGA芯片进行连接后，DSP芯片将接收到的配置信息进行解析后转发至FPGA芯片，FPGA芯片中的配置单元即可根据再次解析后的配置信息对数据缓存单元的大小和FPGA芯片的门级信号的驱动频率进行最优化配置。

需要说明的是，FPGA芯片除了包括上述数据采样单元、第二指令解析单元、配置单元和数据缓存单元外，还可以包括时钟分频单元，复位单元和数据发送单元。其中，时钟分频单元的主要功能是依据板级晶振对板级晶振的频率进行倍频和分频，以给不同单元不同的驱动频率；复位单元提供硬件级别和软件级别的复位功能；数据发送单元用于监控数据缓存单元的数据情况，并对读使能、写使能进行控制。

优选地，在本发明的一个实施例中，参照图2，点对点通信设备的监控装置1还可以包括信号保持模块60，信号保持模块60分别与第一设备接口10和第二设备接口20相连，信号保持模块60用于保持第一设备接口10和第二设备接口20之间的通信数据，并转发保持后的通信数据。具体地，信号保持模块60可以使得通信数据的信号电平保持稳定，使通信数据的信号电平不至于因为数据采样模块30的介入而导致信号强度降低或者带来不可预知的干扰。优选地，参照图2，信号保持模块60可以为信号保持芯片。具体地，信号保持芯片可以采用常见的信号处理芯片，只需要保证信号保持芯片两侧的延时较小(6us左右)且低噪音即可。

在本发明的一个实施例中，数据采样模块30采样第一设备接口10与信号保持模块60之间的通信数据。在本发明的另一个实施例中，数据采样模块30采样第二设备接口20与信号保持模块60之间的通信数据。在本发明的再一个实施例中，参照图2，数据采样模块30分别采样第一设备接口10与信号保持模块60之间的通信数据和第二设备接口20与信号保持模块60之间的通信数据，此时，数据处理模块40对第一设备接口10与信号保持模块60之间的通信数据和第二设备接口20与信号保持模块60之间的通信数据进行比较，当第一设备接口10与信号保持模块60之间的通信数据和第二设备接口20与信号保持模块60之间的通信数据不相同时，发出错误提示信 号，从而达到校验的效果。

优选地，在本发明的一个实施例中，点对点通信设备的监控装置1的外围芯片中除了电源、滤波等芯片外，还可以包括实时时钟芯片，实时时钟芯片与通信模块50相连，实时时钟芯片用于为处理后的通信数据添加实时时间戳，从而当监控设备4显示处理后的通信数据时，具有时间信标的效果。

在本发明的一个具体实施例中，在进行VCE(垂直升降装置)和下位机的通信测试时，可以使用点对点通信设备的监控装置1对两者之间的通信数据进行监控。当VCE运动出现异常或者不符合预期的时候，可以根据点对点通信设备的监控装置1采样的通信数据判断出出错方，便于更加准确的定位问题的原因。

本发明实施例的点对点通信设备的监控装置1使用十分方便，并能够应用于任何点对点通信设备，仅仅需要将点对点通信设备双方(第一通信设备2、第二通信设备3)的线缆连接到点对点通信设备的监控装置1的第一设备接口10和第二设备接口20即可，而无需对点对点通信设备双方进行任何改造，是真正的无介入硬件监控。

本发明实施例的点对点通信设备的监控装置具有以下优点：

通过第一设备接口与第一通信设备的通信接口相连，以及通过第二设备接口分别与第一设备接口和第二通信设备的通信接口相连，同时通过数据采样模块采样第一设备接口和第二设备接口之间的通信数据，进而数据处理模块根据预设通信协议对采样的通信数据进行处理，最后通信模块输出处理后的通信数据至监控设备。从而可以在不介入点对点通信设备双方原有通信的情况下，在硬件级别上监控点对点通信设备双方的通信数据和输出监控到的通信数据，不仅避免了对点对点通信设备双方的软件级别和/或硬件级别修改，而且可以监控到硬件级别的通信数据变化，例如信号干扰的通信数据变化，同时可以便于监控设备获取通信数据和根据通信数据定位错误，极大地方便了对点对点通信设备的现场调试。

另外，参照图3，示出了本发明的一种监控系统实施例的结构框图，包 括：点对点通信设备的监控装置1、第一通信设备2、第二通信设备3和监控设备4。其中，第一通信设备2和第二通信设备3进行点对点通信；点对点通信设备的监控装置1分别与第一通信设备2和第二通信设备3相连，点对点通信设备的监控装置1用于监控第一通信设备2和第二通信设备3之间的通信数据，并输出监控的通信数据；监控设备4与点对点通信设备的监控装置1相连，监控设备4用于显示监控的通信数据，以及发送配置信息至点对点通信设备的监控装置1。

其中，监控设备4可以为上位机。当监控设备4为上位机时，利用上位机软件的扩展性能，本发明实施例的监控系统可以提供很多的扩展功能，例如可以获得实时通信数据，进行通信数据记录，进行通信数据显示等，从而可以方便的达到无人值守和通信数据回看等功能。在本发明的一个实施例中，当第一通信设备2、第二通信设备3有操作系统时，监控设备4还可以为第一通信设备2和/或第二通信设备3。进一步地，监控设备4还可以提供增强的数据分析、版本和配置查询等功能。

本发明实施例的监控系统具有以下优点：

通过点对点通信设备的监控装置监控第一通信设备和第二通信设备之间的通信数据和输出监控的通信数据，并通过监控设备显示监控的通信数据和发送配置信息至点对点通信设备的监控装置以对点对点通信设备的监控装置进行配置。从而可以在不介入点对点通信设备双方原有通信的情况下，在硬件级别上监控点对点通信设备双方的通信数据和输出监控到的通信数据，不仅避免了对点对点通信设备双方的软件级别和/或硬件级别修改，而且可以监控到硬件级别的通信数据变化，例如信号干扰的通信数据变化，同时可以便于监控设备获取通信数据和根据通信数据定位错误，极大地方便了对点对点通信设备的现场调试。

对于监控系统实施例而言，由于其包括点对点通信设备的监控装置实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见装置实施例的部分说明即可。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明 的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种点对点通信设备的监控装置和一种监控系统，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。