《連載 | 物聯網框架ServerSuperIO教程》- 3.裝置驅動介紹
3.1 概述
定位ServerSuperIO（SSIO）為物聯網通訊框架，就是因為這個框架是以“裝置”（驅動）為核心構建，“裝置”是泛指感測器、下位機、PC機等各類資料來源，資料來源有自己的通訊協議或資料傳輸格式；ServerSuperIO並不是以IO通道為核心構建的框架，但是ServerSuperIO有很好的通訊能力，完全可以部署在服務端，並且支援多個服務例項，以及可以在Linux下執行。
3.2 介面定義
ServerSuperIO的“裝置”統一介面定義為IRunDevice，這是在框架內部執行、排程、與IO通道協作的唯一介面。程式碼定義如下：
public interface IRunDevice: IServerProvider,IVirtualDevice
{
#region 函式介面
/// <summary>
/// 初始化裝置，載入裝置驅動的頭一件事就是初始化裝置
/// </summary>
/// <param name="devid"></param>
void Initialize(string devid);
/// <summary>
/// 儲存原始的byte資料
/// </summary>
/// <param name="data"></param>
void SaveBytes(byte[] data, string desc);
/// <summary>
/// 獲得傳送資料的命令，如果命令快取中沒有命令，則呼叫獲得實時資料函式
/// </summary>
/// <returns></returns>
byte[] GetSendBytes();
/// <summary>
/// 如果當前命令快取沒有命令，則呼叫該函式,一般返回獲得裝置的實時資料命令，
/// </summary>
/// <returns></returns>
byte[] GetConstantCommand();
/// <summary>
/// 傳送IO資料介面
/// </summary>
/// <param name="io"></param>
/// <param name="senddata"></param>
int Send(IChannel io, byte[] senddata);
/// <summary>
/// 讀取IO資料介面
/// </summary>
/// <param name="io"></param>
/// <returns></returns>
byte[] Receive(IChannel io);
/// <summary>
/// 接收資料資訊，帶過濾器
/// </summary>
/// <param name="io"></param>
/// <param name="receiveFilter"></param>
/// <returns></returns>
IList<byte[]> Receive(IChannel io, IReceiveFilter receiveFilter);
/// <summary>
/// 同步執行裝置（IO）
/// </summary>
/// <param name="io">io例項物件</param>
void Run(IChannel io);
/// <summary>
/// 同步執行裝置（byte[]）
/// </summary>
/// <param name="key"></param>
/// <param name="channel"></param>
/// <param name="revData">接收到的資料</param>
void Run(string key, IChannel channel, IRequestInfo ri);
/// <summary>
/// 如果通訊正常，這個函式負責處理資料
/// </summary>
/// <param name="info"></param>
void Communicate(IRequestInfo info);
/// <summary>
/// 通訊中斷，未接收到資料
/// </summary>
void CommunicateInterrupt(IRequestInfo info);
/// <summary>
/// 通訊的資料錯誤或受到干擾
/// </summary>
void CommunicateError(IRequestInfo info);
/// <summary>
/// 通訊未知，預設狀態（一般不用）
/// </summary>
void CommunicateNone();
/// <summary>
/// 檢測通訊狀態
/// </summary>
/// <param name="revdata"></param>
/// <returns></returns>
CommunicateState CheckCommunicateState(byte[] revdata);
/// <summary>
/// 報警介面函式
/// </summary>
void Alert();
/// <summary>
/// 儲存解析後的資料
/// </summary>
void Save();
/// <summary>
/// 展示
/// </summary>
void Show();
/// <summary>
/// 當通訊例項為NULL的時候，呼叫該函式
/// </summary>
void UnknownIO();
/// <summary>
/// 通訊狀態改變
/// </summary>
/// <param name="comState">改變後的狀態</param>
void CommunicateStateChanged(CommunicateState comState);
/// <summary>
/// 通道狀態改變
/// </summary>
/// <param name="channelState"></param>
void ChannelStateChanged(ChannelState channelState);
/// <summary>
/// 當軟體關閉的時間，響應裝置退出操作
/// </summary>
void Exit();
/// <summary>
/// 刪除裝置的響應介面函式
/// </summary>
void Delete();
/// <summary>
/// 可以自定義返資料物件，用於與其他元件互動
/// </summary>
/// <returns></returns>
object GetObject();
/// <summary>
/// 裝置定時器，響應定時任務
/// </summary>
void OnRunTimer();
/// <summary>
/// 顯示上下文選單
/// </summary>
void ShowContextMenu();
/// <summary>
/// 顯示IO監視器的窗體
/// </summary>
void ShowMonitorDialog();
/// <summary>
/// 在IO監視器上顯示byte[]資料
/// </summary>
/// <param name="data"></param>
/// <param name="desc"></param>
void ShowMonitorData(byte[] data, string desc);
#endregion
#region 屬性介面
/// <summary>
/// 預設程式集ID，用於儲存臨時物件
/// </summary>
object Tag { set; get; }
/// <summary>
/// 同步物件，用於IO互拆
/// </summary>
object SyncLock { get; }
/// <summary>
/// 實時資料持久介面
/// </summary>
IDeviceDynamic DeviceDynamic { get; }
/// <summary>
/// 裝置引數持久介面
/// </summary>
IDeviceParameter DeviceParameter { get; }
/// <summary>
/// 協議驅動
/// </summary>
IProtocolDriver Protocol { get; }
/// <summary>
/// 是否開啟時鐘，標識是否呼叫OnRunTimer介面函式。
/// </summary>
bool IsRunTimer { set; get;}
/// <summary>
/// 時鐘間隔值，標識定時呼叫DeviceTimer介面函式的週期
/// </summary>
int RunTimerInterval { set; get; }
/// <summary>
/// 裝置的型別
/// </summary>
DeviceType DeviceType { get; }
/// <summary>
/// 裝置編號
/// </summary>
string ModelNumber { get;}
/// <summary>
/// 裝置執行許可權級別，如果執行級別高的話，則優先發送和接收資料。
/// </summary>
DevicePriority DevicePriority { get;set;}
/// <summary>
/// 裝置的通訊型別
/// </summary>
CommunicateType CommunicateType { get;set;}
/// <summary>
/// 標識是否執行裝置，如果為false，呼叫執行裝置介面時直接返回
/// </summary>
bool IsRunDevice{ get;set;}
/// <summary>
/// 是否釋放資源
/// </summary>
bool IsDisposed { get; }
/// <summary>
/// 顯示檢視
/// </summary>
Control DeviceGraphics { get;}
#endregion
#region 事件介面
/// <summary>
/// 傳送資料事件
/// </summary>
event SendDataHandler SendData;
/// <summary>
/// 傳送資料事件，對SendDataHandler事件的封裝
/// </summary>
/// <param name="senddata"></param>
void OnSendData(byte[] senddata);
/// <summary>
/// 裝置日誌輸出事件
/// </summary>
event DeviceRuningLogHandler DeviceRuningLog;
/// <summary>
/// 執行監視器顯示日誌事件，對DeviceRuningLogHandler事件的封裝
/// </summary>
void OnDeviceRuningLog(string statetext);
/// <summary>
/// 串列埠引數改變事件
/// </summary>
event ComParameterExchangeHandler ComParameterExchange;
/// <summary>
/// 串列埠引數改變事件，對COMParameterExchangeHandler事件的封裝
/// </summary>
void OnComParameterExchange(int oldcom, int oldbaud, int newcom, int newbaud);
/// <summary>
/// 裝置資料物件改變事件
/// </summary>
event DeviceObjectChangedHandler DeviceObjectChanged;
/// <summary>
/// 資料驅動事件，對DeviceObjectChangedHandler事件的封裝
/// </summary>
void OnDeviceObjectChanged(object obj);
///// <summary>
///// 刪除裝置事件
///// </summary>
//event DeleteDeviceCompletedHandler DeleteDeviceCompleted;
///// <summary>
///// 刪除裝置事件，對DeleteDeviceHandler事件的封裝
///// </summary>
//void OnDeleteDeviceCompleted();
#endregion
}
3.3 二次開發，常用介面
RunDevice抽象類繼承自IRunDevice介面，本質上來講，二次開發只需要繼承RunDevice抽象類就可以了。RunDevice已經完成了裝置驅動在ServerSuperIO框架下基本的條件。那麼在繼承RunDevice抽象類的時候，所需要二次開發的工作很小，只需要關注協議和處理資料業務本身，對於框架的內部執行機制可以配置、排程機制內部自動處理。
二次開發常用的介面，專案示意如下圖：
這是一個按協議規則完成實時接收檔案資料的裝置驅動，ReceiveFileDriver繼承自RunDevice抽象類，是裝置驅動的核心介面；Protocol是自定義協議介面，包括髮送資料協議和接收資料協議，例項化後在ReceiveFileDriver介面的IProtocolDriver屬性中返回；不光要有協議介面，在協議裡邊還要有命令，那麼Command就是協議中的自定義命令，這個協議命令規定了傳送資料和接收解析資料，協議命令不僅僅包括一個，根據業務需要，裝置驅動可以包含多個協議命令，以完成與實體硬體的互動；Parameter自定義引數介面，每個裝置物件本身的引數不一樣，例項化後在ReceiveFileDriver介面的IDeviceParameter屬性中返回；Dynamic是自定義實時資料臨時快取介面，可以把解析後的實時資料臨時儲存在這個物件裡，，例項化後在ReceiveFileDriver介面的IDeviceDynamic屬性中返回，這個物件不是必須要實現的，ServerSuperIO內部並沒有直接引用。
以上是從專案角度大體闡述了需要寫哪幾類程式碼，ReceiveFileDriver裝置驅動需要二次開發寫的程式碼，如下示意圖：
1) Initialize：初始化裝置驅動介面，在這裡可以初始化協議驅動、裝置引數和裝置的實時資料等物件，以及完成一些其他的操作。
2) DeviceDynamic：實時資料物件介面屬性，不是必須實現。
3) DeviceParameter：引數資料物件介面屬性，必須實現。
4) Protocol：協議驅動介面，很關鍵，必須實現。
5) DeviceType：裝置型別，一般指普通裝置，虛擬裝置適用於特殊情況，必須實現。
6) ModelNumber：裝置驅動的唯一編號，一般必須實現。
7) GetConstantCommand：固定返回傳送資料的介面，一般返回讀實時資料命令，在SendCache裡沒有命令的時候，會呼叫該介面，必須實現。
8) Communicate：通訊正常，會把資料返回到這個介面，影響通訊狀態為Protocol介面中的CheckData函式，校驗接收到資料的完整性。
9) CommunicateInterrupt：通訊中斷代表沒有接收到任何資料，會呼叫這個介面，影響通訊狀態為Protocol介面中的CheckData函式，校驗接收到資料的完整性。
10) CommunicateError：通訊干擾代表接收到資料，但是沒有校驗正確，會呼叫這個介面，影響通訊狀態為Protocol介面中的CheckData函式，校驗接收到資料的完整性。
11) CommunicateNone：通訊未知，代表該裝置驅動對應的IO通道COM沒有開啟或NET沒有有效連線。
12) UnknownIO：未知IO通道，COM沒有開啟或NET沒有有效連線。
13) CommunicateStateChanged：每次通訊狀態改變後會呼叫這個介面函式。
14) ChannelStateChanged：IO通道狀態改變後會呼叫這個介面函式，COM是開啟或關閉，NET是連線或斷開。
15) Save：儲存資料函式介面，裝置驅動執行到生命週期最後會呼叫這個介面，以完成對資料的儲存。
16) Alert：報警函式介面，資料處理完成後，對資料進行判斷，以完成報警功能。
17) Show：顯示資料函式介面，資料處理完成後，對資料進行顯示，是SIO保留下來的介面函式，以後擴充套件使用。
18) Exit：當裝置驅動退出時呼叫該函式介面，例如：宿主程式退出時。
19) Delete：刪除裝置驅動呼叫該函式介面，是SIO保留下來的介面函式，適用於有介面UI的應用場景，以後擴充套件使用。
20) DeviceGraphics：檢視介面，是SIO保留下來的介面函式，以後擴充套件使用。
21) GetObject：獲得資料物件，以後打算為服務介面供資料支援，現在沒有實際用處。
22) ShowContextMenu：顯示上下文選單，是SIO保留下來的介面函式，以後擴充套件使用。