基于Windows平台设备驱动模块的开发

写 人 机 接 口应 用 软 件 ， 发 周 期 长 ， 率低 ， 开 效 可靠 性 差 ； 者 购 或 买 专 用 的 工 控 系 统 ， 常 是 封 闭 的 、 能 专 一 的 很 难 与外 界 进 通 功 行 数 据 交 互 ， 级 和 增 加 功 能 都 受 到 严 重 的 限 制 。 工 业 实 时 升
Ｋｅ ｒ ｓ ｄ ｖｃ ｒｖ ｒ ｄ ｌ； ｍｏ ｉ ｒｎ ； ｃ ｎ ｇ ｒｔｏ ； ｈ ｄ ｒｅｉｔｒａ ｅ ｄ ｎ ｍｉ ｉｋｌ ｒｒ ｙｗｏ ｄ ： ｅ ｉｅｄｉｅ ｍｏ ｕ ｅ ｎｔｉ ｇ ｏ ｏ ｆ ｕ ａｉｎ ｉ ｒ ａ ｗａ ｅ ｆｃ ； ｙ ａ ｃｌ ｂ ａｙ ｎ ｎ ｉ
类 不 同设 备 的驱 动模 块 具有 开发 周 期短 、 试 方便 、 调 软件 可 靠等 特 性 ， 而且对 开发 不 同种 类 的设 备驱 动模 块 也 同样 具 有这
些特 性 。
关键 词： 设备 驱动模 块 ；监控 ； 组态 ；硬件 接 口； 动态链接 库
中 图法分 类号 ： Ｐ １． Ｔ ３ １１
计 算 机 工 程 与 设 计 Ｃ ｍ ｕ ｒ ｎｉ ｅｎ ｄ ｅ ｇ ２ １， ｏ ３， ｏ ３３ ｏ ｐｔ Ｅ ｇ ｅｒ ｇ ｎ Ｄ ｓ ｎ ０ １ Ｖ １ ２ Ｎ ． ２５ ｅ ｎ ｉ ａ ｉ ． ９
基于 Ｗｉ ｏ ｓ ｎ ｗ 平台设备驱动模块的开发 ｄ
冯 克 平 （ 海工程 技 术 大学 资产 管 理及 保 障处 ，上海 ２ １６ ） 上 ０ ２ ０
读 写 、数 据 显 示 打 印 等 分 成 若 干 个 任 务 线 程 来 完 成 。 主 要 模
功能 ， 而且有其 独特 的优 点： 时多任务 、 口开放 、 实 接 使用灵
活 、功 能 多 样 、运 行 可 靠 和 可 扩 充 性 。工 业 实 时 监 控 组 态 软 件 ， 名 思 义 它 是 以灵 活 多 样 的 组 态 方 式 而 不 是 编 程 方 式 为 顾 用 户 提 供 良好 的开 发 界 面 和 简 捷 的使 用 方 法 ， 预 设 的 各 种 其
文 献标识 码 ： Ａ
文章编 号 ：０ ０７ ２ ２ １） ９３ ３ －５ １０－０ ４（０ １ ０ —２ ５０
Ｄｅ ｅ ｏ ｍ ｅ ｔ ｆ ｅ ｉ ｅｄ ｉ ｅ ｄ ｌ ｓ ａ ｅ ｎＷ ｉ ｄ ｗｓ ｌｔｏ ｍ ｖ ｌｐ ｎ ｖ ｃ ｒｖ ｒ ｏ ｄ ｍｏ ｕ ｅ ｓ ｄｏ ｎ ｏ ａｆ ｒ ｂ ｐ
软 件 模 块 可 以 非 常 容 易 地 实 现 和 完 成 监 控 层 的 各 项 功 能 。
评 价 一 个 工 业 实 时 监 控 组 态 软 件 的优 劣 ， 先 要 看 它 支 首
持 Ｉ 设 备 的种 类 是 否 丰 富 ， 及 在 组 态 了多 种 Ｉ 设 备 下 的 ／ Ｏ 以 ／ ０ 目标 应 用 程 序 的 运 行 速 度 ，然 后 还 要 看 它 是 否 便 于 功 能 扩 展 及版本 升级 。 以， 何 开发一个 具有支持 丰富的 Ｉ 所 如 ／ Ｏ设 备 并 有 很 好 的 数 据 通 讯 的实 时 性 ， 在 开 发 工 业 实 时 监 控 组 态 软 这 件 中 占 据 了重 要 的 地 位 。
ｗｉ ｉ ｅ ｅ ｔｙ ｅ ｆ ｒｖ ｒｍｏ ｕ ｅ ， ｗｈ ｃ ｒ ｈ ａ ｔ ｒ ｅ ｙ ｓ ｆ ｒ ｌ ｂ ｌ ｙ ｅ ｓ ｅ ｕ ｇ ｎ ｄ ｓ ｏ ｔ ｙ ｌｓｏ ｄ ｖ ｌ ｐ ｅ ｔ ｈ ｔ ｄ ｆ ｒ ｎ ｐ ｓｏ ｄ ｉ ｅ ｄ ｌ ｓ ｔ ｉｈ ａ ｅｃ ａ ｃｅ ｉ ｄｂ ｔ ｅｒ ｉ ｉ ｔ ， ａ ｙｄ ｂ ｇ ｉ ｇａ ｈ ｒ ｃ ｃｅ ｆ ｅ ｅ ｏ ｍ ｎ ． ｒ ｚ ｏ ｗａ ｅ ａ ｉ ｎ ｈ ｓ ｏ ｉ ｖ ｅ ｔ ｒ ｓ ｓ ｈ ｗ ｍｓ ｌ ｅ ｅ ｉ ｅ ｅ ｔ ｙ ｅ ｆｄ ｖ ｃ ｒ ｅ ｄ ｌ ｒ ｅ ｅｏ ｅ ￣ｉ ｅ￣ａ ｅ ｒ ． Ｔ ｅ ｅｐ ｓ ｉ ｅｆ ａ ｕ ｅ ｌｏ ｓ ｏ ｔ ｅ ｅｖ ｓ ｔ ａ ｈ ｗｈ ｎ ｄ ｆ ｒ ｎ ｐ ｓｏ ｅ ｉｅ ｄ ｉ ｒ ｆ ｔ ｖ ｍｏ ｕ ｅ ａ ｅｄ ｖ ｌ ｐ ｄ ｗｉ ｎ ｔ ｈ ｍ ｗｏ ｋ
Ｆ Ｎ Ｇ ｅ ｐ ｎ Ｅ Ｋ — ｉｇ
（ ｓｅＭａ ａｅ ｎ ｄ ｒｔｃ ｏ ｖｓ ｎ ｈ ｎ ｈｉ ｎｖｒｉ ｆ ｎ ｉｅｒ ｇ ｎ ｃ ｎ ｅ ｈ ｎ ｈ ｉ０ ０ ｈｎ ） Ａ ｓｔ ｎｇ ｍｅｔｎ ｏｅｔ ｎ ｉｏ ，Ｓ ａ ｇ ａＵ ｉｅｓｙ Ｅ ｇｎｅｉ ｄＳｉ ｃ，Ｓ ａｇ ａ２ ６ ，Ｃ ｉａ ａ Ｐ ｉ Ｄｉ ｉ ｔｏ ｎａ ｅ １ ２
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｈ ｒｅ ｅｔ ｅ ｄ ｄｔ ｅ ｅ ｏ ｅ ｉｅｄ ｉ ｅ ｄ ｌ ｓ ｔ ｒ ｅｔ ｐ ｓｏ ｃ ｍｍ ｏ ａ ｄ ｒ ｔ ｒａ ｅａ ｅｃａ ｓｆ ｄ ｏ ｅ ｓ ｒ ｃ ： ｏ ｓ ｏ ｔｎ ｔ ｍｅｎ ｅ ｅ ｄ ｖ ｌ ｐ ｄ ｖ ｃ ｒ ｒ ｈ ｉ ｏ ｖ ｍｏ ｕ ｅ ， ｈ ｅ ｅ ｆ ｏ ｙ ｎ ｈ ｒ ｗａ ｅｉ ｅ ｆ ｃ ｌｓ ｉ ｅ ｎ ｔ ｎ ｒ ｉ ｈ ｂ ｓｓｏ ｅｓｕ ｙ ａ ｄ ａ ａ ｙ ｉ ｆｉ ｄ ｓ ｉｌ ｅ ｌｔ ｎ ｔ ｒ ｇ ｅ ｕ ｐ ｎ ｏ ａ ｉ ｆ ｈ ｔ ｄ ｎ ｎ ｌ ｓｓｏ ｕ ｔ ａ ａ — ｍｅｍｏ ｉ ｉ ｑ ｉ ｍｅ ｔｃ ｍｍｏ ｌ ｓ ｄ ｉ ｅｃ ｎ ｇ ｒ ｔ ｎ ｓ ｆｗａ ｅ ｉｔ ｒａ ｅ ａ ｄ ｔ ｎ ｒ ｒ ｉ ｏ ｎ ｎ ｙ ｕ ｅ ｔ ｏ ｆ ｕ ａｉ ｏ ｔ ｒ ｅ ｆ ｃ ｎ ｈ ｉ ｏ ｎ ｎ ｄ ｔ ａ ｎ ｉ ｒ ｃ ｓ ｅ ． Ｄｒ ｅ ｄ ｌ ｐ ｌ ａ ｉ ｎ ｆａ ｅ ｒ ｎ ａ ａｓ ｕ ｔ ｒ ｅ ｅ ｏ ｅ ｏ ｔ ｅＷ ｉ ｄ ｗｓｂ ｓ ｄｐ ａｆ ｒ ａ ｅ ａａｒ ｄａ ｄｗｒ ｅｐ ｏ ｅ ｓ ｓ ｅ ｔ ｉ ｒ ｖ ｍｏ ｕ ｅａ ｐ ｉ ｔ ｍ ｗｏ ｋ ａ ｄｄ ｔ ｔ ｃ ｕ ｅｄ ｖ ｌ ｐ ｄｆ ｍ ｎ ｏ — ａ ｅ ｌ ｔ ｍ ｒ ｃ ｏ ｒ ｒ ｒ ｈ ｏ ｐ ｔｆ ｒ ｒ ｄ Ｔ ｅ ｓ ｒ ｌｃ ｍｍｕ ｉａ ｉｎ ｃａ ｓ ｉ ｒ ｓ ｎ ｅ ｓａ ｘ ｍｐ ｅ ｔ ｕ ｌ ｅ ｔ ｅ ｍａ ｎ ｃ ｌ ｎ ｕ ｃ ｉ ｎ ｏ ｅ ｉ ｅ ｄ ｖ ｒ Ｔ ｅ ｕ ｏ ｗａ ． ｈ ｅ ａ ｏ ｉ ｎ ｃ ｔ ｌ ｓ ｓｐ ｅ ｅ ｔ ｄ ａ ｎ ｅ ａ ｌ ｏ ｏ ｔ ｎ ｈ ｉ ａｌ ｇ ｆ ｎ ｔ ｆｄ ｖ ｃ ｒ ｅ． ｈ ｏ ｉ ｉ ｏ ｉ ｓ ｃ ｅ ｓ ｌ ｐ ｌ ａｉ ｎ ｄ ｓｒ ａ ｅｐ ｏ ｅ ａ ｅｆａ ｅ ｒ ｆ ｈ ｒ ｇ ａ ａ ｄｄ ｔ ｒ ｃｕ ｅｆ ｃｌ ａｅ ｅｄ ｖ ｌ ｐ ｅ ｔ ｆ ｅ ｉｅ ｕ ｃ ｓ ｆ ｐ ｉ ｔｏ ｓ ｎ ｉ ｕ ｔｙｈ ｖ ｒ ｖ ｄｔ ｔ ｈ ｍ ｗｏ ｋ ｏ ｔ ｅ ｏ ｒ ｍ ａａｓ ｕ ｔ ｒ ａ ｉ ｔｔ ｓ ｈ ｅ ｅ ｏ ｍ ｎ ｄ ｖ ｃ ｓ ｕ ａ ｃ ｉ ｎ ｈ ｔ ｒ ｐ ｎ ｔ ｉ ｔ ｏ
本 文 以从 事 开 发 工 业 实 时监 控 组 态 软 件 和 设 备 驱 动 模 块
的 经 验 ， 析 当今 各 种 主 流 工 控 设 备 和 标 准 通 信 协 议 ， 讨 如 分 探
何 在 Ｗｉｄｗｓ 台上 构 建 一 个 适 用 于 各 种 Ｉ 通 讯 方 式 的 设 ｎｏ 平 ／ Ｏ
监 控 组 态 软 件 的 出现 ， 根 本 改 变 这 一 状 况 提 供 了可 能 。 为 工 业 实 时 监 控 组 态 软 件 是 从 分 布 式 监 控 系 统 （ｉｒ ｕｅ ｄｓｉ ｔｄ ｔｂ ｃｎｒｌ ｙｔ ＤＣ ） 展 而 来 。 它 不 仅 保 留 了 ＤＣ ｏｔ ｓ ｍ， Ｓ发 ｏｓ ｅ Ｓ所 具 有 的 大 规 模 数 据 采 集 处 理 功 能 、 据 通 讯 及 信 息 管 理 和 操 作 显 示 数
．
．ｎ ｃ
３ ３ ２ １， ｏ．２ ｏ９ ２ ６ ０ １ Ｖ １ ，Ｎ ． ３
计算机工程 与设 计 Ｃ ｍｐ ｔ Ｅ ｇｎｅｉ ｄＤ ｓ ｎ ｏ ｕｅ ｎ ｉｅｒ ｇａ ｅｉ ｒ ｎ ｎ ｇ
机 的 总 线 槽 里 ， 通 过 ＩＡ 或 Ｐ Ｉ 线 扩 展 槽 与 计 算 机 进 行 数 Ｓ Ｃ总 据 通 信 。 每 块 板 都 有 一 个 基 地 址 范 围 ， 算 机 通 过 访 问该 基 计 地址 即可达到 输入输 出数据 。 在 Ｗｉｄｗｓ 台 下 ， 产 板 卡 类 的 厂 家 ～ 股 会 提 供 以 下 ｎｏ 平 生
摘 要 ： 缩短设 备驱 动模 块 的开发 周期 ， 工 业实 时监控 组 态软件 中常用 的设 备接 口及其 数据读 写流程进 行 了研 究分析 ， 为 对
归类 出３类通 用硬 件 接 口， 出 了基 于 Ｗｉｄ ｗｓ 台下 开发设 备 驱 动模 块 的程序 框 ห้องสมุดไป่ตู้及 数据 结构 ， 以 串口通讯 类 为例 ， 给 ｎｏ 平 并 简述 其程 序框 架 中的主要 调 用 函数 。 实际开发 和 工 业现 场 的应 用结 果表 明， 在此 程序 框 架及 数据 结构 下 ， 不仅 对 开发 同种
４ 主 要 的 Ｗｉｄｗｓ Ｐ 函 数 ： 种 ｎｏ Ａ Ｉ
态 、 备驱 动模块等 … 通常工业 实时监控 组态软 件系统 是 由 设 。
组 态 子 系 统 和 运 行 子 系 统 两 大 部 分 构 成 的 ：
（） 态 子 系 统 自动 化 工 程 设 计 师 为 实 施 其 控 制 方 案 ， １组 常 在 组 态 子 系 统 支 持 下 进 行 应 用 程 序 的 系 统 生 成 工 作 。 过 建 通 立 一 系 列 用 户 数 据 文 件 （ ： 备 配 置 文 件 １ ． ｉ图 形 目标 文 如 设 ０ｉ ， ｎ 件 Ｍｏ ｉ ｒｎ）供 运 行 子 系 统 运 行 时 使 用 。 态 子 系 统 可 由 若 ｎｔ ．ｉ， ｏｉ 组 干 个 组 态 程 序 模 块 组 成 ， 设 备 驱 动 组 态模 块 、 据 采 集 组 态 如 数 模块、 图形 显 示 组 态 模 块 、 时 数 据 库 组 态 模 块 等 。 实 （） 行 子 系 统 在 系 统 运 行 环 境 下 ， ２运 目标 应 用 程 序 被 载 入 计 算 机 内 存 并 投 入 实 时 运 行 。系 统 任 务 管 理 模 块 会 根 据 已 组 态 好 的用 户 数 据 文 件 以 多 线 程 方 式 启 动 各 个 运 行 模 块 ， 成 完 采 集 和 监 控 现 场 设 备 的数 据 ， 现 场 工 程 运 行 状 况 以 图形 或 将 报 表 的方 式 显 示 出 来 。运 行 子 系 统 由画 面 显 示 模 块 、数 据 采