我如何以面向對象的形式實現串行通信協議？

Question

我正在使用通過RS232連接到PC的嵌入式設備。

我需要做一個軟件來與這個嵌入式設備進行通信。

我在Delphi中編程。過去我從未習慣使用面向對象。但我試圖改變這一點。

我無法以面向對象的方式思考解決這個問題。

我有這樣的協議：

<STX><STX><COMMAND>[<DATA><DATA>...]<CHKSUM><ETX> 

其中：

<STX> is the Start of TeXt (0x55); 
<COMMAND> can be 0x01 for read, 0x02 for write, etc; 
<DATA> is any value; 
<CHKSUM> is the checksum; 
<ETX> is the End of TeXt (0x04). 

軟件的計算機將通過串口發送命令，設備會回答，使用相同的協議。

例如：

Reset command 
PC sends  : <STX><STX><0x09><0x00><CHKSUM><ETX> 
Device answer: <STX><STX><0x09><0x00><CHKSUM><ETX> 

Get Version 
PC sends  : <STX><STX><0x00><0x02><CHKSUM><ETX> 
Device answer: <STX><STX><0x00><0x00><VER_L><VER_H><CHKSUM><ETX> 

我不得不發送一個文件流至設備。

我想獲得有關以面向對象的方式實現此功能的最佳方法的建議和/或示例。我希望能夠做單元測試。

感謝

Answer 1

排序的問題很難回答，但是從信息，我有少量，這裏就是我會做它：

要麼你的類，它知道如何序列自理或使用訪客序列化模式。這具有將數據從序列化中解耦的優點，並讓您更輕鬆地實現其他序列化機制。

所以我有一個Data類，一個Command類，其中包含一個集合（選擇您的首選容器）的數據。 Command類可能會通過公共方法處理校驗和計算。我還有一個通信類來封裝命令並開始和結束通信。然後，我會有一個負責與串口連接的類，它將有一個Send方法來引用通信類。

從可用的信息，這就是我可以想出設計明智的。

至於單元測試，具有良好的設計，你應該能夠單元測試幾乎所有東西。請記住使用存根，您不想在測試期間擊中該串行端口，因此建立一個假串行通信類，例如以字符串形式寫入，並將輸出的字符串與期望值進行比較。

Answer 2

嗯，我想有和程序員一樣多的解決方案。不知道更多關於你的系統，我可能會採用這種方法：

創建一個基礎命令類，讓說; TBaseCommand。定義你在這個級別的通用接口，如發送（），接收（），運行（）等...

只填寫所有命令通用函數的代碼，例如發送，接收等...

在執行過程中會有所不同的函數被虛擬化爲在下一層中定義。 由此派生出每個命令的新類並填入命令特定的代碼，如Run（）。

運行Run（）可以輕鬆地讓你通過重載Run（）函數來模擬屏幕上的命令。

，並且是你的傳輸協議，應該被你的通信接口（單獨的協議類？）應用和剝離。您的協議類也可以處理校驗和錯誤，並嘗試重新發送等。如果它不能解決，信號錯誤。

這是與您的有限的描述我的頭頂只有幾件事情...

Answer 3

你應該看看其他串行發送/接收通信模型，如HTTP。在.NET中，HTTPWebRequest對象是您將通過網絡發送的所有信息收集在一起的地方 - 包括命令（HTTP METHOD：GET，PUT，POST等）和字節流。 HTTPWebRequest對象（和HTTP堆棧）在內部處理計算數據校驗和的「文書工作」，將大數據分塊成較小的數據包等。所有代碼都需要構建請求對象，設置命令，分配一個數據流到請求對象的屬性，併發送。

爲什麼您應該查看現有通信對象模型（如.NET HTTP）的另一個原因是串行通信從主機CPU的角度來看通常是異步的。許多CPU時間可以在串口傳輸請求的字符時通過，並在等待響應時。針對您的請求/響應使用異步模型，以便您不會阻止調用線程並可能凍結您的UI。

要繼續使用.NET HTTP示例，HTTPWebRequest有一個GetResponse方法，該方法將發送該請求並阻塞調用線程，直到收到響應。 HTTPWebRequest也有一個BeginGetResponse（）/ EndGetResponse（）對，這樣您就可以發送請求並提供一個回調，以便稍後回覆到達時執行。

即使您的直接設計與線程阻塞同步調用模型一致，您至少應該研究異步編碼模式並考慮實現您的對象。您始終可以以線程阻塞同步方式調用異步方法，但以異步方式調用同步方法會更困難。現在投入一點時間，讓自己有更多的選擇。