西门子SCL编程实例——序列化与反序列化指令应用

前几天调试PLC与嵌入式系统的通信，由于PLC的通信报文由几种用户自定义数据类型组成，我决定先将其序列化存放到发送缓存区再发送。接收的方式则是先将接收缓存区的数据反序列化，然后存放到相关变量中。在实践中遇到了一些问题，主要表现在序列化/反序列化后数据的长度超出预期导致报文错位，今天这篇文章跟大家分享下如何解决这种问题。



1、序列化指令

序列化指令可把复杂数据类型的变量按顺序转变成字节（或字符）数组，多用在通信过程中发送报文的转换或其它类似应用场合。

假设定义了某报文结构，名称为“typeUDS”，为用户自定义数据类型，其结构如下图所示：



该报文中，前两个数据为布尔型，第三个为字节型，第四个为用户自定义类型（typeCtrl），第五、六个为字节型，第7个为整型。

我们预期前两个布尔型占用一个字节，后面的所有数据占用六个字节，总共占用七个字节。然而实际上并非如此。

编写函数“serialize_test”进行测试，变量声明如下：



代码如下：



GlobalDB中存放着源数据（typeUDS）和目标数据（序列化后存放数据的数组），如下图所示：



为了便于观察序列化后的数值，我们给源数据赋指定值：第一个布尔变量为true，第二个为false，第三个字节为16#12，第四个用户自定义类型的第一个布尔值为true，第四个字节的值为16#02，第五个字节的值为16#23，第六个整数的值为9，如下图所示：



将其进行序列化后的结果如下图所示：



序列化后的指针“posSerialize”的值为8，说明该数据序列化后占用了8个字节（数组索引从0开始），而不是预期的7个字节。

通过数值比较，可以看出前两个布尔型数据存放在第1个字节（array[0]）,第三个字节数据（16#12）存放在第2个字节（array[1]），第四个用户自定义类型数据存放在第3个字节（array[2]），第五个字节数据（16#02）存放在第5个字节（array[4]），第六个字节数据（16#23）存放在第6个字节（array[5]），第7个整数（数值9）以大端字节序的方式存放在第7和第8个字节（array[6]和array[7]），如下图所示：



现在问题是：第4个字节（array[3]）是哪里来的？

答案是：来自第四个数据（用户自定义类型数据）。

原因是：Step7在进行数据存储时是以“字”为单位。对于一个复杂数据类型，当其占用的空间不足一个字时，也会为其分配一个字（两个字节）。

基于这种原则，我们在设计报文结构时，应设计成偶数个字节型数据。

比如，将typeCtrl1设计成具有16个布尔量的数据类型，示例如下：



将typeUDS中的前两个布尔型变量补充成8个，修改后的typeUDS如下图所示：



虽然表面上我们增加了一些变量，但序列化后占用的存储空间其实还是8个字节，如下图所示：



2、反序列化指令

反序列化指令是序列化指令的逆运算，在实践过程中也要注意其存储单位为“字”，用来存储反序列化结果的变量应是偶数个字节。

我写了类似的函数进行测试，把上述例程中targetArray的结果进行修改，反序列化到另外一个typeUDS变量中，如下图所示：



好了，关于序列化和反序列化指令的应用就先介绍到这里。