多任务TDCS车站分机通信协议的设计

作者：时间：2011-07-06来源：网络收藏

摘要：为了处理TDCS车站分机从铁路局调度中心、车务终端和计算机联锁设备接收的各种信息，在此基于Windows操作系统设计了实时多任务程序。在多任务程序中，使用消息机制和消息缓冲区实现多线程之间的通信，使用信号量和互斥量实现多线程之间的同步；针对以太网通信任务和串口通信任务，建立了相应的数据结构，并设计了一个数据包分析算法来解析自定义协议。实践证明，该设计具有响应速度快、适应性强的特点。
关键词：TDCS；车站分机；多任务；通信协议

列车调度指挥系统(TDCS)是实现铁路各级运输调度对列车进行透明指挥、实时调整、集中控制的现代化信息系统，它由铁道部、铁路局中心局域网及车站基层网组成。TDCS车站分机是车站基层网的设备，起到信息的采集、上传及下发的作用，在整个系统中占有非常重要的地位。

1 功能分析
在车站分机系统中，车站分机软件主要实现两个方面的功能：
(1)接收铁路局调度中心和车务终端的调度命令，经过命令解析处理后，经无线调度命令设备发送至列车执行；
(2)接收计算机联锁设备、无线车次号设备、无线调度命令设备发送的状态信息，经过解析和重新封装后，将状态信息发送到铁路局调度中心和车务终端。
由以上分析可知，系统主要有以下3个功能模块：接收状态模块、接收命令模块和数据处理模块。其中，接收状态模块由RS 422串口通信方式实现；接收命令模块由以太网通信方式实现；数据处理模块主要负责数据的处理和发送。

2 多任务模型的创建
基于Windows操作系统，针对上述3个模块，本文分别建立了3个任务：串口通信任务、以太网通信任务、数据处理任务。其中数据处理任务作为主线程，包含数据的接收与上传，其处理过程如下：
(1)接收线程收到数据，放入缓冲区，并用PostMessage()向主线程发送消息，通知主线程有数据存入缓冲区；
(2)主线程使用ReadFile()函数读取缓冲区数据；
(3)主线程判断收到的数据是否有变化：若有变化，调用WriteFile()函数或SendData()函数发送消息，并将定时器清除；否则，继续等待。数据处理任务的具体流程如图1所示。