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QUARC使用技巧——通信协议
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作者:姜严

  在上一篇文章中,我们和大家介绍了QUARC软件中提供的HIL Initialize模块的使用技巧,带领大家认识了该模块中一些特殊功能,希望能对大家的研究有所帮助。本期文章里我将要继续和大家分享QUARC使用的技巧。

  许多用户在使用某个Quanser产品的同时,往往还会有一些其他设备在实验室中被使用。这些设备有带有特定通信接口的传感器或是用户另购的仿真设备。对于Quanser的不同系列的产品,之前我有写过一篇介绍通信模块的文章,在其中着重讲了通过Stream Server/Client模块,使用tcpip通信协议来进行不同设备程序间的通信。所有Quanser的产品,使用这种方式都是可以实现设备通信的。可对于非Quanser的设备,用户如果想要将它们融合到Quanser的实验平台中来,可能就会遇到困难,比如将额外传感器连接到Quanser设备上时不知道如何获取其数据,或者是设备本身的程序中的模块无法被QUARC编译,针对这样的问题,就需要利用QUARC对多种通信协议的支持来解决。

  我们还是来到Stream Server/Client模块,双击打开它,看到原本设置IP地址的地方,点击右侧的省略号,可以进入通信协议的选择界面。
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   来到通信协议选择界面,主要要设置的有三处。第一个是protocot,这里就是选择你需要的通信协议,QUARC软件支持多种通信协议,除了常用的tcpip协议,还有spi通信协议、串口通信协议、UDP通信协议等,在QUARC下拉菜单里打开help进入帮助文档,可以找软件所支持的通信协议以及一些注意事项的介绍;第二个要修改的是hostname、port、path,它们是指定所要通信的设备的地址、通道等信息,同样在帮助文档中,我们可以找的每个通信协议所要填写的设备地址的格式;第三处要设置的就是Options,这个对应的是通信协议的一些基础设置,一般情况下是使用默认的初始值,但也可以根据实际的通信需求,查看下面的Option description中对参数的具体描述,修改相应的设置。
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  从上面的设置界面中,我们可以看出,其实Stream Server/Client模块并非只能使用tcpip协议,它是一个通用的,支持多种协议的模块。这里就解决了一个客户可能会遇到的问题——如何获取特殊通信协议连接的外部传感器的数据,方法就是使用Stream Server/Client模块,选择对应的通信协议和地址通道,由此获取传感器数据,而非想象中的读取每个IO口,通过打包解包的方式获取数据。这其实极大的方便了外接传感器的操作,不需要自己处理数据流,而是直接用模块获取。而对于第二个问题,我这里有个例子,就是通过UDP通信协议来实现normal模式下的Simulink程序与外部模式下的Quarc-Simulink程序之间的通信。

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  运行这两个程序,我们可以看到在两个不同模式下的程序同时运行后,右侧的Quarc程序接收到了来自normal程序发送来的方波,左侧的normal程序也收到了来自Quarc程序的正弦波,实现了二者的通信。
  这样第二个问题也就解决了,我们可以通过一些特定的通信协议,将非Quanser的设备集成到Quanser的系统中。这里也透露了一个信息,Quarc提供的通信模块,自带协议对应的打包解包部分,而且是直接调用硬件物理层面的端口,也就是说,只要我们通过某种方式调用到硬件的端口,就可以实现和Quarc-Simulink程序的通信。这意味着我们甚至可以使用Python、C等语言编写代码与Quarc程序通信。这多我们扩展研究方式和领域是大有帮助的。
  这里补充一点,在Quarc的demo库中,是提供了许多关于通信的demo的,甚至有以某个传感器为例的具体例程,这对我们学习使用通信协议有极大的帮助。
  最后做一下总结QUARC提供的支持多种通信协议的功能,一方面可以让用户对Quanser的设备平台进行改装,添加传感器,另一方面,可以将已有设备集成到Quanser开发平台中,丰富实验室研究的方向,是一个十分有开发潜力的功能,希望大家了解到这个功能后,能解决一些研究中遇到的挑战。
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