【技术实现步骤摘要】
嵌入式系统应用5G通信模组中间层框架实现方法及装置
[0001]本专利技术属于程序处理
，具体涉及一种嵌入式系统应用5G通信模组中间层框架实现方法及装置、以及存储介质和计算机设备。
技术介绍
[0002]5G通信网络发展迅速，智能嵌入式终端应用5G通信方式，从基带、基带芯片一直持续发展到集成度较高的独立模组形式。对比于基带自设计硬件和软件方式，5G通信模组通过集成完善的5G通信功能，对调用端只提供串行通信指令形式，实现设计简化和系统的解耦。实际应用中，通信指令在5G通信模组和上层应用层之间传输时，存在以下问题：通信指令执行组合逻辑和时序关系复杂，通信指令仅支持单路串行传输，通信指令访问的细节层次较低，难以直接提供高级语言接口等不足。因此，5G通信模组的应用严重受到以上因素的限制，使得嵌入式系统应用5G通信模组存在较大的障碍。
技术实现思路
[0003]针对现有技术存在的缺陷，本专利技术提供一种嵌入式系统应用5G通信模组中间层框架实现方法及装置，可有效解决上述问题。
[0004]本专利技术的实施例...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种嵌入式系统应用5G通信模组中间层框架实现方法，其特征在于，包括以下步骤：5G通信模组接收远程通信对象的通信请求，并上传给中间层框架；所述中间层框架接收所述5G通信模组上传的来自于所述远程通信对象的通信请求，对所述通信请求进行解析处理，实现5G通信模组的硬件协议到应用层的软件协议之间的转换，得到符合应用层的软件协议的通信请求，并将所述符合应用层的软件协议的通信请求上传给应用层；所述中间层框架接收所述应用层下发的通信指令，对所述通信指令进行组织处理，实现所述应用层的软件协议到5G通信模组的硬件协议的转换，得到符合5G通信模组的硬件协议的通信指令，并将所述符合5G通信模组的硬件协议的通信指令下发给所述5G通信模组；所述5G通信模组接收所述中间层框架下发的通信指令，并下发给所述远程通信对象。2.根据权利要求1所述的嵌入式系统应用5G通信模组中间层框架实现方法，其特征在于，所述中间层框架，按自下向上方向，包括硬件接口层、硬件接口驱动层HAL、通信元语层、通信协议层和应用软件接口层；所述硬件接口层，具有不同种类的硬件接口，通过硬件接口，与所述5G通信模组双向连接，用于接收所述5G通信模组上传的通信请求；以及，用于向所述5G通信模组下发通信指令；所述硬件接口驱动层HAL，维护虚拟串口号和硬件接口标识之间的映射关系表，当向上层发送通信请求时，通过查找映射关系表，将当前与所述5G通信模组连接的硬件接口的硬件接口标识，映射为虚拟串口号，并将虚拟串口号封装到通信请求，采用虚拟串口号作为上层通信调用的标识；当向下层发送通信指令时，通过查找映射关系表，将通信指令中的虚拟串口号，映射为硬件接口标识，并将硬件接口标识封装到通信指令，采用硬件接口标识作为下层通信调用的标识；所述通信元语层，用于接收所述硬件接口驱动层HAL上传的通信请求，对所述通信请求进行解析，然后将解析后的通信请求上传给所述通信协议层；以及，用于接收所述通信协议层下发的通信指令，并将通信指令进行数据结构组织，生成AT指令，下发给所述硬件接口驱动层HAL；所述通信协议层，用于接收所述通信元语层上传的通信请求，采用并行多目标多任务通信方式，将所述通信请求上传给所述应用软件接口层；以及，用于接收所述应用软件接口层下发的通信指令，并将所述通信指令下发给所述通信元语层；所述应用软件接口层，用于接收所述通信协议层上传的通信请求，并上传给应用层的应用软件；或者，用于接收应用层的应用软件下发的通信指令，并下发给所述通信协议层。3.根据权利要求2所述的嵌入式系统应用5G通信模组中间层框架实现方法，其特征在于，所述硬件接口层的硬件接口的种类包括：高速串行接口和通用串行接口。4.根据权利要求2所述的嵌入式系统应用5G通信模组中间层框架实现方法，其特征在于，所述硬件接口驱动层HAL，定义4个驱动接口函数：硬件接口初始化函数，用于初始化硬件接口，使用定义的硬件接口标识初始化指定硬件接口实体；硬件接口接收函数，用于接收硬件接口上传的通信请求，并向上层的通信元语层发送；硬件接口发送函数，用于将通信元语层下发的通信指令，向对应的硬件接口发送；
硬件接口相关资源销毁函数，用于在硬件接口不使用时，销毁硬件接口相关资源。5.根据权利要求2所述的嵌入式系统应用5G通信模组中间层框架实现方法，其特征在于，所述通信元语层，具体采用以下方式，进行通信请求的接收：在嵌入式系统的内存空间，配置数据接收环形缓冲队列；所述数据接收环形缓冲队列，具有三个控制节点，按环形排列顺序，分别为：第一头控制节点、第一中控制节点和第一尾控制节点；其中，所述第一头控制节点和所述第一尾控制节点之间，初始配置n个第一空闲节点；所述数据接收环形缓冲队列的执行逻辑为：对于所述硬件接口驱动层HAL上传给所述通信元语层的各条通信请求，存入数据接收环形缓冲队列的各个第一空闲节点，使各个已存入通信请求的第一空闲节点，形成第1
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1先进先出队列；将各个已存入通信请求的第一空闲节点，按序依次移动到第一中控制节点和第一头控制节点之间，此时已存入通信请求的第一空闲节点，称为预处理节点，各个预处理节点形成第1
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2先进先出队列；对各个预处理节点所存储的通信请求进行预处理，方式为：直接对预处理节点存储的通信请求进行预处理，得到预处理后的通信请求，并使预处理后的通信请求替换该预处理节点原存储的通信请求，得到写入预处理后的通信请求的节点；将各个写入预处理后的通信请求的节点，按序依次移动到第一尾控制节点和第一中控制节点之间，此时已写入预处理后的通信请求的节点，称为供解析使用节点，各个供解析使用节点形成第1
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3先进先出队列；当各个供解析使用节点所存储的通信请求需要复制到数据解析环形缓冲队列时，首先暂停数据接收环形缓冲队列；当复制结束后，数据接收环形缓冲队列恢复运行；数据接收环形缓冲队列中，将已被数据解析环形缓冲队列使用的供解析使用节点的内容清空，并按序移动到第1
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1先进先出队列的队尾。6.根据权利要求5所述的嵌入式系统应用5G通信模组中间层框架实现方法，其特征在于，所述通信元语层，具体采用以下方式，进行通信请求的解析：在嵌入式系统的内存空间，配置数据解析环形缓冲队列；所述数据解析环形缓冲队列，具有三个控制节点，按环形排列顺序，分别为：第二头控制节点、第二中控制节点和第二尾控制节点；其中，所述第二头控制节点和所述第二尾控制节点之间，初始配置n个第二空闲节点；所述数据解析环形缓冲队列的执行逻辑为：通知数据接收环形缓冲队列暂停，将各个供解析使用节点所存储的通信请求，复制到数据解析环形缓冲队列的各个第二空闲节点，使各个已存储通信请求的第二空闲节点，形成第2
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1先进先出队列；将各个已存入通信请求的第二空闲节点，按序依次移动到第二中控制节点和第二头控制节点之间，此时已存入通信请求的第二空闲节点，称为解析节点，各个解析节点形成第2
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2先进先出队列；对各个解析节点所存储的通信请求进行解析处理，方式为：直接对解析节点存储的通信请求进行解析处理，得到解析处理后的通信请求，并使解析处理后的通信请求替换该解析节点原存储的通信请求，得到写入解析处理后的通信请求的节点；
将各个写入解析处理后的通信请求的节点按序依次移动到第二尾控制节点和第二中控制节点之间，此时已写入解析处理后的通信请求的节点，称为供上层使用节点，各个供上层使用节点形成第2
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3先进先出队列；当上层的通信协议层或应用层需要执行解析处理后的通信请求时，首先使数据解析环形缓冲队列暂停，然后，直接对第2
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3先进先出队列的队头的供上层使用节点所存储的通信请求进行处理，得到需要下发的通信指令；并使需要下发的通信指令替换该供上层使用节点所存储的原数据，得到需下发指令节点；当各个需下发指令节点所存储的通信指令需要复制到数据发送环形缓冲队列时，首先暂停数据解析环形缓冲队列；当复制结束后，数据解析环形缓冲队列恢复运行；数据解析环形缓冲队列中，将已被数据发送环形缓冲队列使用的需下发指令节点的内容清空，并按序移动到第2
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1先进先出队列的队尾。7.根据权利要求6所述的嵌入式系统应用5G通信模组中间层框架实现方法，其特征在于，所述通信元语层，具体采用以下方式，进行通信指令的发送：在嵌入式系统的内存空间，配置数据发送环形缓冲队列；所述数据发送环形缓冲队列，具有三个控制节点，按环形排列顺序，分别为：第三头控制节点、第三中控制节点和第三尾控制节点；其中，所述第三头控制节点和所述第三尾控制节点之间，初始配置n个第三空闲节点；所述数据发送环形缓冲队列的执行逻辑为：通知数据解析环形缓冲队列暂停，将各个需下发指令节点所存储的通信指令，复制到数据发送环形缓冲队列的各个第三空闲节点，使各个已存储通信指令的第三空闲节点，形成第3
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1先进先出队列；将各个已存储通信指令的第三空闲节点，按序依次移动到第三中控制节点和第三头控制节点之间，此时已存入通信指令的第三空闲节点，称为数据结构组织节点，各个数据结构组织节点形成第3
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2先进先出队列；对各个数据结构组织节点所存储的通信指令进行处理，方式为：直接对数据结构组织节点存储的通信指令进行处理，生成AT指令，并使AT指令替换该数据结构组织节点原存储的通信指令，得到写入AT指令的节点；将各个写入AT指令的节点按序依次移动到第三尾控制节点和第三中控制节点之间，此时写入AT指令的节点，称为AT指令节点，各个AT指令节点形成第3
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3先进先出队列；当需要通过硬件接口向下发送AT指令时，首先使数据发送环形缓冲队列暂停，然后，将AT指令节点所存储的AT指令向下发送，当发送结束时，使数据发送环形缓冲队列恢复运行；数据发送环形缓冲队列中，将已发送结束的AT指令节点的内容清空，并按序移动到第3
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1先进先出队列的队尾，形成一个空闲节点。8.根据权利要求7所述的嵌入式系统应用5G通信模组中间层框架实现方法，其特征在于，所述数据接收环形缓冲队列、所述数据解析环形缓冲队列和所述数据发送环形缓冲队列，采用分时控制方式，实现节点的移动和数据的处理。9.根据权利要求2所述的嵌入式系统应用5G通信模组中间层框架实现方法，其特征在于，所述应用软件接口层和所述应用层的各个应用软件之间，采用Socket多通道并行通信方式；所述5G通信模组与各个远程通信对象之间，采用轮询串行通信方式；通过对硬件接口驱动层HAL分时复用，实现并行通信方式和串行通信方式之间的转换；
具体为：硬件接口驱动层HAL维护远程通信对象的硬件标识到软件标识的通信对象映射表；硬件接口驱动层HAL持续判断事件状态，其中，所述事件状态包括三种：应用软件下发通信指令的事件状态；远程通信对象上报通信请求的事件状态；空闲事件状态；如果发生应用软件下发通信指令的事件状态，将应用软件下发的通信指令转换为AT指令，并建立远程通信对象的软件标识到硬件标识的映射关系，实现远程通信对象到应用软件之间逻辑通道的绑定，通过逻辑通道传输AT指令；如果发生远程通信对象上报通信请求的事件状态，将远程通信对象的通信请求转换为应用软件协议，并建立远程通信对象的软件标识到硬件标识的映射关系，实现远程通信对象到应用软件之间对应的逻辑通道的绑定，通过对应的逻辑通道传输通信请求；如果发生空闲事件状态，则硬件接口驱动层HAL轮询通信对象映射表中的各个远程通信对象，逐一处理各个远程通信对象的下发数据和上报数据；对于需要下发的数据，通过对应的逻辑通道传输数据；对于需要上报的数据，通过对应的逻辑通道传输数据。10.一种嵌入式系统应用5G通信模组中间层框架实现装置，其特征在于，包括5G通信模组和中间层框架；所述5G通信模组，用于接收远程通信对象的通信请求，并上传给中间层框架；以及，用于接收所述中间层框架下发的通信指令，并下发给所述远程通信对象；所述中间层框架，用于接收所述5G通信模组上传的来自于所述远程通信对象的通信请求，对所述通信请求进行解析处理，实现5G通信模组的硬件协议到应用层的软件协议之间的转换，得到符合应用层的软件协议的通信请求，并将所述符合应用层的软件协议的通信请求上传给应用层；以及，用于接收所述应用层下发的通信指令，对所述通信指令进行解析处理，实现所述应用层的软件协议到5G通信模组的硬件协议的转换，得到符合5G通信模组的硬件协议的通信指令，并将所述符合5G通信模组的硬件协议的通信指令下发给所述5G通信模组。...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈蕾，安思成，徐重酉，宋晓阳，孙益辉，王信佳，于维鑫，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：
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