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一、前 言
計算機的日益普及和計算機技術日益成熟,使得計算機在工業控制監測中的應用漸漸深入。但工業應用不同于其它方面,它要求有較強的實時性。現在有很多的DOS軟件在運行過程中通過掛接外部中斷方式實現DOS應用軟件與外設的實時通信,這種方法實現起來十分簡單。而在Windows中應用程序能否也能夠利用外部硬中斷實現外設與Windows應用程序的實時通信呢?答案是肯定的。這里的關鍵是要解決好中斷代碼與Windows應用程序相互之間交換信息的問題。
從外設發送異步的硬中斷,通過中斷處理程序傳遞一條信息給Windows應用程序。這時可以初始化相關端口,準備好數據,然后進行數據傳送,從而做到實時通信。
實現Windows應用程序響應外部中斷的方法有很多,如Microsoft公司自己開發的SDK、DDK軟件包,使用嵌入式匯編等等。本文將介紹一種在BC++3.1的基礎上利用Windows 3.1擁有的一些功能實現Windows實時通信的實例。
二、中斷代碼的位置
在Windows中,幾乎所有的異步事件都是由中斷處理程序來管理的。中斷處理程序包含在設備驅動程序中,由Windows在環境初始化中安裝。例如,KEYBOARD.DRV、MOUSE.DRV和COMM.DRV均含有中斷處理程序,以處理相應的鍵盤、鼠標和串行口的異步中斷。可以仿照標準設備驅動程序,編寫中斷處理代碼,以響應外設的通信請求,從而完成一次實時通信。
中斷代碼既可以包含在應用程序的可執行代碼中,也可以包含在動態連接庫(DLL)中。包含在應用程序中的代碼只能在一個程序中使用,而在動態連接庫中的代碼則可以在Windows系統中所有的應用程序所共享。這樣不僅在整個Windows系統中只有一個中斷代碼的副本,提高了內存的使用效率,更重要的是可以防止由于同時存在多個中斷代碼的副本而發生沖突。本文將在DLL中編制中斷處理程序。
當動態連接庫被裝入時,要調用DLL庫的入口點LibMain(),利用這一點可以執行一些初始化工作,可以分配一些內存塊,可以初始化一些全局變量或者靜態變量,可以安裝中斷服務程序的代碼等等。例如:
void interrupt (oldIsr)(--CPPARGS)
/* 舊的中斷服務程序地址 */
LibMain(HANDLE hInstance,WORD wDataSeg,WORD cbHeapSize,L
PSTR
lpszCmdLine)
{
…
oldIsr=getvect(IRQNum);
/* IRQNum指中斷號 */
setvect(IRQNum,newIsr);
/* newIsr指新中斷服務程序代碼 */
return(1);
}
函數setvect()既可在實模式下,也可在保護模式下設置中斷處理向量。
上述代碼也可以放在一個由用戶設置的引出(export)函數中,在應用程序中用戶可以調用此引出函數來安裝中斷服務程序代碼。
由于中斷可以在任何時刻發生,中斷代碼必須駐留在內存中,并且在應用程序運行的過程中一直處于某一固定內存中。這一點無論是在實模式還是在保護模式下都是一致的。
在DLL的模塊定義文件中應注意:
1.CODE語句為固定代碼段,即FIXED;
2.EXPORTS語句要引出被應用程序和其它DLL用作入口點的函數。
三、通信機制
編寫實時通信例程關鍵在于必須認識到,異步事件對應用程序的觸發是異步發生的,不在Windows的消息處理機制和多任務范圍內。為了使通信例程能夠正確地工作,通信例程必須通知Windows有異步事件發生,且不能打斷應用程序的任務管理或消息流。要作到這一點,通信例程必須通過調用PostMessage或PostAppMessage函數向應用程序的消息隊列中加入一條消息。
需要注意的是,在DLL中調用PostMessage(HWND hwnd, …)時,必須先確定hwnd的實際值,可以通過使用引出函數的辦法來實現,如下所示:
static HWND hWndApp;
void FAR PASCAL SetIsrWin(HWND hwnd)
{
hWndApp=hwnd;
}
然后在應用程序的窗口函數中,對WM-CREATE消息進行處理時調用此函數來初始化DLL中的靜態變量hWndApp:
CASE WM-CREATE:
…
SetIsrWin(hwnd); /* hwnd指應用程序窗口句柄 */
定義一個在應用程序中使用的消息:
#define ISRM-RUPT WM-USER+255最后在DLL中的中斷服務程序代碼中,調用PostMessage即可完成Windows應用程序和中斷服務程序代碼相互的信息交流:
void interrupt newIsr(--CPPARGS)
{
…
PostMessage(hWndApp,WM-RUPT,wParam,lParam);
…
}
四、程序實例
本示例先安裝在DLL中的外中斷服務代碼,通過386/AT總線上的中斷申請線(IRQ12)外觸發,由中斷服務代碼發送一條消息WM-RUPT通知Windows應用程序外設有實時通信請求,應用程序收到這條消息后,在窗口用戶區顯示一條信息,表明已和外設聯絡上,并同時鳴叫一聲喇叭。
程序分為兩部分:DLL庫代碼和Windows應用程序代碼。
1.DLL庫代碼
/*----------*
* interrupt include file,named handle.h*
*----------*/
void FAR PASCAL SetIsrWin(HWND hwnd);
void FAR PASCAL SetIRQNum(unsigned char IRQ);
/*----------*
* module defination file, named handle.def *
*----------*/
LIBRARY HANDLE
EXETYPES WINDOWS
STUB 'WINSTUB.EXE'
CODE PRELOAD FIXED
DATA PRELOAD SINGLE
HEAPSIZE 1024
EXPORTS
WEP
@1 RESIDENTNAME
SetIRQNum @3
/*----------*
* interrupt service program in dll,named handle.dll * |
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