英創信息技術 發表於 2020-02-11 17:01:17
在工控主板使用的現場環境中，可能會有一部分不能夠提供乙太網的情形，所以3G和4G網絡以其便捷的使用方式，得到越來越廣泛的應用。但是在使用無線通訊的時候，為了保證通訊的穩定性，斷線重連機制是必須在程序中實現的。
為了讓客戶能夠更加便捷的進行開發，英創公司在Linux主板上實現了自動撥號和斷線重連的管理功能，並以庫文件的形式放在主板文件系統中提供給客戶。通過撥號管理庫提供的API函數，客戶就能夠方便的實現自動撥號以及斷線重連的功能，下面就詳細介紹針對英創Linux主板的撥號管理庫及導出的API函數。
英創公司提供的撥號管理庫文件名為libautodial.so，在編譯應用程式的時候，需要連結這個庫文件，如果客戶使用光碟資料中提供的eclipse工具進行開發，在編譯之前需要對工程進行設置，設置方法為選擇對應的工程，通過右鍵菜單進入properties，點擊右側C/C++ Build子欄目，選擇其中Settings這一項，在C++ Linker子項中添加庫文件和路徑，如下圖：
工程設置
Windows開發環境和Ubuntu開發環境下面的eclipse設置方法相同。對運行環境的英創主板，其根文件系統/lib路徑下已經做好了相應設置，客戶不需要再做任何操作，直接運行編譯好的程序即可。
撥號管理庫文件libautodial.so一共提供了三個API函數，分別實現連接，查詢和斷開的功能，函數接口定義如下：
| /** * 啟用撥號管理線程 * * 函數會創建一個線程用來進行撥號管理 * 實現自動撥號，以及斷線重連 * * 返回值說明： * 0 表示成功開啟撥號管理線程。 * -1 表示在當前環境無法運行。 * */ int pppconnt_start(); /** * 查詢連接狀態 * * 返回值說明： * 0 表示運行連接正常。 * -1 表示連接斷開。 * -2表示信號太差或者沒有讀取到SIM卡導致連接失敗。 * -3表示連接模塊無響應，建議檢查硬體連接和驅動是否加載成功。 * */ int pppconnt_check(); /** * 關閉連接 * * 關閉撥號管理功能，並關閉已建立的連接。 * */ void pppconnect_stop(); |
pppconnt_start()函數會創建一個線程來對整個撥號的流程實現自動管理，管理線程一開始便會自動判斷接入的模塊型號，根據模塊型號調用對應的撥號腳本，然後進行撥號和斷線重連。所以對於客戶來說，只需要調用一次pppconnt_start()函數，就會創建出一個實現撥號管理的線程，不需要再執行其他任何操作。
pppconnt_check()函數提供了查詢功能，如果在使用過程中客戶想獲取連接狀態，可以通過調用該函數的返回值來判斷，0為正常連接，-1為連接斷開，-2為信號弱或者無信號，可能是由於沒有接天線或者沒有讀取到SIM卡造成的，-3為模塊無響應，可能是由於沒有識別到外部模塊或者沒有加載驅動造成的。如果一直無法連接成功，客戶可以根據查詢的返回值判斷原因，還可以增加硬體復位和重新上電等操作來保證模塊的正常工作。
pppconnt_stop()函數，這個函數會關閉撥號管理線程，以及已經建立好的連接。在客戶需要關閉撥號連接或是對模塊進行復位等操作時，建議先調用pppconnt_stop()函數釋放相關資源。
客戶在主板上電後，需要先加載4G模塊對應的驅動，因為需要驅動加載成功後，才能通過虛擬串口使用程序與模塊之間進行交互，加載驅動可以放在程序或者腳本中進行，驅動加載的方法可以參考文章：《英創Linux主板基於3G和4G的無線通訊方案》中的說明。驅動加載成功後，系統會生成對應的虛擬串口，這時就可以調用撥號管理庫中提供的pppconnt_start()函數進行撥號連接了。根據上面的介紹和對API函數的描述，我們使用以下代碼進行簡單的測試：
| int i1; //先調用一次pppconnt_stop，關閉連接 pppconnt_stop(); //通過代碼加載驅動，測試使用華為ME909s，VID=0x12d1，PID=15c1 system("insmod /lib/modules/4.1.15/usbserial.ko vendor=0x12d1 product=0x15c1"); //開啟撥號管理 i1 = pppconnt_start( ); printf("i1 = %d\n", i1); while(1) { i1 = pppconnt_check(); if(!i1) { printf("connected!\n"); //main processing //... sleep(5); } else { //返回值為-，說明連接斷開 if(i1 == -1) printf("disconnect!\n"); //返回值為-2，說明檢測不到信號，可能是沒有檢測到SIM卡，這裡執行退出 else if(i1 == -2) { printf("singal is weak, please check SIM card!\n"); break; } //返回值為-3，說明模塊無響應，這裡執行退出 else if(i1 == -3) { printf("there is no response, please check hardware!\n"); break; } } sleep(1); } //退出循環，調用pppconnt_stop，釋放相關資源 pppconnt_stop(); return 0; | ||
例程中對於查詢到的狀態，我們只是做了簡單的列印，方便觀看效果，在遇到沒有讀取到SIM卡和模塊無響應的情況下就退出，在實際使用中可以加入硬體復位和重新上電等操作。應用處理由sleep函數代表，可更換為其他處理代碼。例程測試效果如下：
建立連接
可以看到系統通過程序加載驅動後，生成了相應的虛擬串口，然後啟用了撥號管理功能，start_connect()函數讀出模塊為ME909s，根據模塊型號調用了對應的撥號腳本，連接成功後，檢測線程列印出connected，說明連接已經成功。為了測試效果我們通過終端關閉撥號連接，模擬斷線的情況，來測試是否能夠實現自動重連：
斷開模塊
從列印信息可以看到，在我們通過終端關閉撥號連接後，檢測程序列印的信息提示disconnect，說明此時撥號連接已經斷開。pppconnt_check()函數檢測到連接斷開但是硬體正常，於是返回-1，根據測試代碼，就會列印disconnect信息。接下來我們查看撥號管理線程是否會自動重連，列印信息如下：
重連過程
根據列印信息可以看出，在斷開連接以後，10s左右的時間便重新連接上了，重新連接的過程是在撥號管理線程內部進行的，當檢測程序提示了connected，就說明重連成功。
成功連接後，會生成ppp0網口，可以使用ifconfig命令查看，如果要使用ppp0網絡，採用linux標準的網絡編程就可以了，即創建套接字綁定ppp0，然後進行需要的設置和操作，關於這部分的說明，可以參考我們提供的編程應用手冊以及例程step3_tcpserver、step4_tcpclient。
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