金庫門軟件設(shè)計主要包括PC機端和下位機端兩大部分。 
3.1 下位機端程序設(shè)計 
單片機程序采用C51 語言編寫，開/ 關(guān)鎖信號的采集用查詢方式，與PC 機的通信采用中斷方式。要保證通信的可靠性，通信指令的完整性與正確性判斷是一個比較關(guān)鍵的問題。一般來說，上位機傳送指令給下位機有兩種方式：(1)直接發(fā)送指令字符的方式(如AT 指令)；(2)發(fā)送預(yù)先定義的指令代碼的方式，比如上述指令中g(shù)etdata 定義為0x01h ，settime 定義為0x02h，gettime定義為0x03h，等等。但**2種方式在噪聲比較嚴重的情況下可能會發(fā)生異常：例如，PC機要傳送的指令是0x01h，但由于干擾的原因，下位機接收的可能是0x03h，這樣PC 機原來想得到安全記錄數(shù)據(jù)，但下位機卻發(fā)送了時間參數(shù)。
經(jīng)綜合考慮后，金庫門系統(tǒng)采用了**1 種方式。 由于PC 機與下位機的通信是通過串行中斷方式進行的，PC 機傳送的指令也只能被下位機一個字符一個字符地接收，判斷所接收的字符何時構(gòu)成一條指令以及指令正確性的判斷是至關(guān)重要的。一般的方法是當(dāng)接收的字符數(shù)達到小指令長度時就開始與系統(tǒng)設(shè)置的短指令進行比較，如果相等，則執(zhí)行相應(yīng)的指令，如果不相等，則等到接收到的字符與次短指令的長度相等時，再與次短指令進行比較，如此循環(huán)下去。這種算法有兩個 不足。
(1) 容易造成多余的比較。以本系統(tǒng)為例，短的指令是reset 指令，長度是5，次短的指令是getall指令，長度是6，其余指令長度是7。當(dāng)PC機傳送getdata 指令時，下位機先接收到‘g ’字符，接著接收到‘e ’字符，…，當(dāng)接收到**一個‘a(chǎn)’后，達到了短指令長度5，于是比較接收到的字符串‘getda’與指令‘reset ’是否相等，結(jié)果是不等，于是繼續(xù)接收下一個字符‘t ’，然后比較接收到的字符串‘getdat’與指令‘getall’是否相等，結(jié)果還是不等，于是繼續(xù)接收下一個字符‘a(chǎn) ’，然后再比較接收到的字符串‘getdata ’與指令‘getdata ’是否相等。由此可見，該算法多進行了 2 次字符串比較。而是否到達了應(yīng)進行比較的長度需要在中斷服務(wù)程序中進行判斷，如： 
{ … if ( 接收字符長度＝L1) 置位可以進行指令比較的標志； … else if (接收字符長度＝L2) 置位可以進行指令比較的標志； … } 由于比較次數(shù)的不確定性，因此中斷服務(wù)程序執(zhí)行時間是不確定的。 (2) 在雙方通信過程中，由于干擾信號的原因，因此要傳送的指令中某個字符會發(fā)生錯誤，而該算法是不能判斷出來的，很有可能造成系統(tǒng)死機。例如，當(dāng)PC 機要傳送的指令是reset ，而下位機接收到的卻是resat ，由于‘reset ’與‘resat ’比較結(jié)果不相等，因此下位機等待新字符的到來，而PC 機認為指令已經(jīng)發(fā)送完畢，不會再發(fā)送任何字符給它，這會造成下位機**限等待，產(chǎn)生死機現(xiàn)象。
為了避免出現(xiàn)上述問題，**先引入狀態(tài)的概念：給下位機設(shè)置一系列狀態(tài)，每接收一個字符就改變一次它所處的狀態(tài)；再在這個基礎(chǔ)上設(shè)計一個確定的有限自動機（DFA ）[3] M=(S,∑, f, S0 ,Z),其中S 表示有限狀態(tài)集{0,1,2, …,13,15} ，∑是可接收字符的集合{a,b,c, …,z}，f 是一個從S×∑至S 的單值映射（如：f(0,g)=1;f(0,a)=15;f(3,d)=5 ），S0 表示初態(tài)0，Z是終態(tài)(集)15。DFA 也可用狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖書館（圖3）的形式來表示。系統(tǒng)初始化時將狀態(tài)設(shè)置為0，當(dāng)接收到字母‘g’或‘r ’或‘s ’時，進入狀態(tài)1 ，接收到其他任何字符都進入終態(tài)15；當(dāng)系統(tǒng)處于狀態(tài) 1 時，若接收到字母‘e ’，則進入狀態(tài)2，否則進入終態(tài) 15；其余類推。當(dāng)系統(tǒng)進入終態(tài) 15后，可設(shè)置一終態(tài)標志，主程序判斷出該標志后，便可進行進一步的處理：若接收的字符的個數(shù)小于小指令長度，或者接收到的字符串與所有等長的指令比較后不相符，則發(fā)送“指令錯誤包”給PC 機；否則，執(zhí)行相應(yīng)的指令。這樣處理后，一方面可以識別出指令，另一方面也縮短了中斷服務(wù)程序的執(zhí)行時間，為系統(tǒng)的實時性提供了條件。 
4 結(jié)束語 
該金庫門系統(tǒng)設(shè)計完成后，經(jīng)過不斷修改和現(xiàn)場長期運行測試，并與Windows98、Wiondows2000 、Windows XP聯(lián)機測試，表明該系統(tǒng)性能滿足各項設(shè)計指標，且具有較高的可靠性，滿足實用化的需要。 參考文獻