[发明专利]一种队列序列化式处理数据的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及离散数据处理领域，更具体地说，涉及一种队列序列化式处理数据的方法和装置。

背景技术

在医疗器械设计领域，随着用户需求的日益增长以及医疗器械一贯的对安全性的严格要求，麻醉机需要实现更多的功能和具备更多的保护措施，也就意味着麻醉机的软硬件要朝着多系统、多单元的方向设计，每个单元完成一定的预期功能。因此，单元之间必然存在一定的数据交换，RS-232串行口是应用比较广泛的一种标准通讯接口，它具备全双工通讯、较高稳定性、较好易用性等特征，所以基于它可以实现多种通讯方式。本发明基于RS-232全双工模式的异步通信接口，在应用较为广泛的“握手+校验和型”通讯协议的前提下，实现一种对实时性较高的快速数据，进行优先收发处理的算法。

在麻醉机中，以呼吸控制单元(简称：BDU)和用户界面单元(简称：GUI)间的实时性要求和数据载荷最高，这2个单元间，多数厂家会使用串行通讯，如：RS-232、I2C等。而这两者间需要保证实时性的快速数据包括：1-3种量值的实时波形数据、电子流量计(简称：EFM)数据、实时报警数据以及通气模式切换指令等。所谓相对而言的慢速数据，即指监测值数据、状态数据、趋势数据等发送周期较长的数据。

本发明将以典型的波形显示快速数据(简称：快速数据)和监测值慢速数据(简称：慢速数据)的数据接收、数据解析为例，阐述后续内容。所有快速数据装配、数据发送的过程，与数据接收的原理完全相同。

由于是串行通讯，从通讯协议设计的角度，往往不可能为快速数据建立单独的通讯信道，只能标识出哪些数据属于快速数据，这与成本、稳定性等多方面的考虑有关。因此，从现有的通讯硬件上，很难做到对快速数据的优先响应，只能通过软件对数据做后期处理，虚拟出一条快速数据通道，优先提供数据给波形显示等算法。现有的快速数据处理算法存在如下几个典型的缺点：

1.数据接收上，能有效将快速数据与慢速数据分离，但没有考虑快速数据更需要缓冲，并且需要对缓冲数据进行序列化，以保证数据在接收时不出现丢失或前后顺序颠倒、覆盖等问题；

2.数据接收和数据解析没有并行，接收后立即解析，即接收和解析是串行进行的。相对而言，数据解析由于要取出原始数据并进行必要的数值转换等操作，在实时性要求较高的场合，是相对较慢的。这会造成下一帧快速数据的处理延时，而且此延时会累积，最终造成原始数据被覆盖或丢失，造成错解或漏解；

3.由于解析后的数据也没有考虑缓冲机制，这便要求本来就相对最慢的波形显示采样周期缩短，而即使波形显示采样周期缩短到与数据解析周期同步，由于问题2的存在，也不能避免覆盖或丢失数据。由于显示过程提速，导致GUI系统开销激增，而实际显示效果的改善并不明显；GUI波形显示总周期的设计被迫违背预期设计要求，波形显示总周期定义受限等问题接踵而至。

发明内容

为了解决以上的问题，本发明提供一种队列序列化式处理数据的方法和装置。

本发明公开了一种队列序列化式处理数据的方法，包括：

S1.在通讯口处设置快速缓冲区以及慢速缓冲区；

S2.接收输入的原始数据，并按预解析分成快速数据以及慢速数据，并以单向队列结构相应放入所述的快速缓冲区以及慢速缓冲区，形成数据帧；

S3.判断所述的数据帧是否合法，如果合法，进入步骤S4，如果不合法，进入步骤S31，将所述的数据帧弃之不用；

S4.将所述的数据帧以队系列化的方式出队解析并显示。

在本发明所述的队列序列化式处理数据的方法中，所述预解析，具体是：采用轮询法周期性主动检测并接收串行口数据，获取数据命令字及长度。

在本发明所述的队列序列化式处理数据的方法中，所述预解析，具体是：采用中断、事件或消息等机制被动触发接收数据，获取数据命令字及长度。

在本发明所述的队列序列化式处理数据的方法中，所述通讯口为：RS-232串行口通讯、I²C、SPI、CAN。

在本发明所述的队列序列化式处理数据的方法中，所述的接收多队列数据时，步骤S2与步骤S4可同时进行。

本发明公开了一种队列序列化式处理数据的装置，用于实现上述的方法，包括：

缓冲区设置单元：用于在通讯口处设置快速缓冲区以及慢速缓冲区；

原始数据分离单元：与所述的缓冲区设置单元相连，用于接收输入的原始数据，并按预解析分成快速数据以及慢速数据，并以单向队列结构相应放入所述的快速缓冲区以及慢速缓冲区，形成数据帧；