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2009-11-11[n年前へ]

Rubyシリアル通信用スレッドクラスで簡単なバイナリ受信処理をしてみよう  share on Tumblr 

 以前、Rubyでシリアルポート通信(いわゆるRS-232C)を楽に行うためのクラス"ComThread"を作りました(ここが関連ファイルの置き場です)。そのcomThread.rbを使えば、たとえば、COM3で受信した内容をコンソールに出力するだけであれば、このようなコードで動く、というようなものです。

require 'comThread'
receiveComThread=ComThread.new({:icomno=>3})
receiveComThread.start({:receive=>true, 
        :receiveMonitor=>true})
sleep 60
receiveComThread.stop
 これは、「シリアルポートを使って簡単に各種機器からの情報を取得したり、あるいは操作したりするためのクラス」です。もうひとつ例を挙げれば、「シリアルポートで受信した内容を最前面アプリにキー送信するアプリケーション」くらいであれば、以前書いたように十行程度のコードを書けば「はい、できあがり」という具合に(少なくとも私が良く見るシチュエーションにおいては)割に使いやすいクラスです。

 ところで、シリアルポートで送受信を行う機器は多いですが、ものによってはASCII(アスキー)コードでなく、バイナリでデータを送ってくるものもあります。小型の計測器などでは、そんな風にシリアルポート(見かけ上はUSB接続で)経由で出力をバイナリ送信するものも多いかもしれません(もちろん、テキスト送信するものも多いです)。そんな場合でも、簡単なものであれば、comThread.rb でも普通に処理を行うことができます(データが頻繁に大量に送られてくるようなものは扱えません)。

 そこで、バイナリデータをシリアルポートに送りつけてくる機器に対応するスクリプトを書いてみましょう。それは、たとえばこんな具合です。

require 'comThread'

class Comport
  
  def receive(size)
    rcv=@com.receive
    ret=nil
    if rcv!=nil
      if rcv.length==size
        aHigh=rcv[0] & 0b00001111
        aLow=rcv[1] 
        re+=(aHigh*255+aLow).to_s       
      end
    end
    ret
  end

end

period=ARGV[0]  # time(seconds)
Waint 10             # waint to activate teraterm
receiveComThread=ComThread.new(
   {:icomno=>4,
    :ibaud=>57600})
receiveComThread.start(
     {:receive=>true,
      :receiveMonitor=>true,
      :delimeter=>4})
sleep period
receiveComThread.stop
 これは「4バイトのデータ列を定期的に出力する機器のデータを(COM4に57600bpsで受信し)パース処理した上で、その結果をテキストに変換しコンソール出力する」というスクリプト例です。

 バイナリデータとしては、1バイト目のがハイバイトで、2バイト目がローバイトからなるデータ構成になっていて、さらに、ハイバイトは下位4ビットのみが使われる、というような処理がなされています。

 サンプル用に書いたので、本来なら書くべき処理をはしょっています。それでも、数バイト程度のデータが、数秒の時間間隔で送信されるような機器のデータ加工程度の用途であれば、(たまにデータを処理しないで無視してしまうこともあるでしょうが)こんなものでも、(プロトタイピング用途としては)十分使うことができることもあるのではないでしょうか。

 ところで、comThread.rbを少し手直ししました。そのため、(今日段階で置いてある)zipファイルは以前作ったものとサンプルソース類となっていて、comThread.rbの方は、今日少し作りなおしたものとなっています。異なるのは、ComThread.start の部分に、delimeter指定が入っていること・メンテナンスがしやすいように内部で使う関数の引数をHash(ハッシュ)で渡すようにした、ということくらいです。とはいえ、そのまま上位互換で使うことができるのではないか、(多分)と思います。動かない場合があれば、メールして頂ければ、時間を作って直しておきます。

 ふと気付くと、最近Perlを触っていないような気がします。来週あたりは、Perlでも使って何かしてみることにしましょうか。

2009-12-15[n年前へ]

ComThreadを使った「制御プログラムの作り方」図解編  share on Tumblr 

 以前、Rubyでテキストや(比較的単純低速な)バイナリデータ送受信のためのクラスであるComThreadを作りました(情報ページ)。それでは、どんな風に使うかということも、これまた以前、ComThreadを使った「制御プログラムの作り方」に書いたことがあります。

 ComThreadという名前が、実にありがちな名前であるので、他のライブラリともしかしたら混同されているのかもしれませんが、「送受信に2つのポートを必要とするのか?」という質問があったので、「そんなことはないですよ」とここに書いておきます(もしかしたら、最初に作成した際の紹介記事の2番目の例が、機器間のシリアル通信をモニタリングする例だったから、そういう風に勘違いされたかもしれません)。

 最初の記事の2番目の例、すなわち、機器間のシリアル通信をモニタリングする例は、AとBという機器間で行われている通信をモニタしたい、AとBは通常通り通信しあう関係にしたままで、その互いのやり取りを知りたい、という場合に、シリアル通信の内容を調べる、というプログラムです。つまり、簡略図にすると、A<->Bという関係をA<->PC<->Bというにしてやり、PCはAから受信した内容をBに送り、Bから受信した内容をAに送るわけです。だから、PCからみると、機器Aへの接続を行うCOMポートと、機器Bへの接続を行うCOMポートの2つが必要だったというわけです。

 もちろん、それは2機器間の通信をモニタリングする例だったからで、(最初の紹介記事の)一番最初に挙げた例のように、1つの機器相手に送受信を行うだけであれば、当たり前のはなしですが、COMポートは1つしか必要としません。

 さて、これだけではつまらないので、今日は、ComThreadを使った「制御プログラムの作り方」で書いたことを図にしてみました。つまり、前回、文章とコードで書いた内容を「図」にしてみました。それが下の図になります。

 前回書いたように、(センサーやモーターといった)各ハードウェア機器に対するモデル・クラスをConThreadクラスを継承させて作り、また、制御を行うコントローラをThreadクラスを継承して作り、そのコンローラインスタンスに、各モデルのインスタンスを渡してやる、というのがComThreadを使い、複数機器を制御するのであれば、一番整理しやすいような気がします。

 つまり、(各ハードウェア)モデル・インスタンス(スレッド)を作成し、コントローラ・インスタンス(スレッド)を作成して、(各ハードウェア)モデル・インスタンスをコントローラ・インスタンスに渡した上で、必要な期間だけそれらのスレッドを動かしておく、というようなスクリプトを作る、という具合です。

ComThreadを使った「制御プログラムの作り方」図解編








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