本篇文章给大家谈谈1串口服务器,以及什么是串口服务器作用是什么对应的知识点,文章可能有点长,但是希望大家可以阅读完,增长自己的知识,最重要的是希望对各位有所帮助,可以解决了您的问题,不要忘了收藏本站喔。
一、串口服务器的工作原理
一、串口服务器的定义及简介:
串口服务器是为RS-232/485/422到TCP/IP之间完成数据转换的通讯接口转换器。提供RS-232/485/422终端串口与TCP/IP网络的数据双向透明传输,提供串口转网络功能,RS-232/485/422转网络的解决方案。可以让串口设备立即联接网络。
随着Inter的广泛普及,“让全部设备连接网络”已经成为全世界企业的共识。为了能跟上网络自动化的潮流,不至于失去竞争优势,必须建立高品位的数据采集、生产监控、即时成本管理的联网系统。利用基于TCP/IP的串口数据流传输的实现来控制管理的设备硬件,无需投资大量的人力、物力来进行管理、更换或者升级。
串口服务器就使得基于TCP/IP的串口数据流传输成为了可能,它能将多个串口设备连接并能将串口数据流进行选择和处理,把现有的RS 232接口的数据转化成IP端口的数据,然后进行IP化的管理,IP化的数据存取,这样就能将传统的串行数据送上流行的IP通道,而无需过早淘汰原有的设备,从而提高了现有设备的利用率,节约了投资,还可在既有的网络基础上简化布线复杂度。串口服务器完成的是一个面向连接的RS 232链路和面向无连接以太网之间的通信数据的存储控制,系统对各种数据进行处理,处理来自串口设备的串口数据流,并进行格式转换,使之成为可以在以太网中传播的数据帧;对来自以太网的数据帧进行判断,并转换成串行数据送达响应的串口设备。
二、串口服务器的特点:
内部集成 ARP,IP,TCP,HTTP,ICMP,SOCK5,UDP,DNS等协议。RS-485/422转换提供数据自动控制。RS-232/422/485三合一串行接口, 300-230.4KBPS波特率。支持动态IP(DHCP)和静态IP,支持网关和代理服务器,可以通过Inter传输数据。提供数据双向透明传输,用户不需要对原有系统做任何修改。所有串口内置600W防雷。10/100M以太网、自动侦测直连或交叉线。可以同时支持多个连接。
三、串口服务器工作方式及通讯模式:
工作方式:
1.服务器方式:在该工作方式下,串口联网服务器作为TCP服务器端,转换器在指定的TCP端口上监听平台程序的连接请求,该方式比较适合于一个转换器与多个平台程序建立连接(一个转换器不能同时与多个平台程序建立连接)。
2.客户端方式:在该工作方式下,串口联网服务器作为 TCP客户端,转换器上电时主动向平台程序请求连接,该方式比较适合于多个转换器同时向一个平台程序建立连接。
通讯模式:
1.点对点通讯模式:该模式下,转换器成对的使用,一个作为服务器端,一个作为客户端,两者之间建立连接,实现数据的双向透明传输。该模式适用于将两个串口设备之间的总线连接改造为 TCP/IP网络连接。
2.使用虚拟串口通讯模式:该模式下,一个或者多个转换器与一台电脑建立连接,实现数据的双向透明传输。由电脑上的虚拟串口软件管理下面的转换器,可以实现一个虚拟串口对应多个转换器, N个虚拟串口对应 M个转换器( N<=M)。该模式适用于串口设备由电脑控制的 485总线或者 232设备连接。
3.基于网络通讯模式:该模式下,电脑上的应用程序基于SOCKET协议编写了通讯程序,在转换器设置上选择支持 SOCKET协议即可。
四、串口服务器应用领域:
它主要应用在门禁系统、考勤系统、售饭系统、 POS系统、楼宇自控系统、自助银行系统电信机房监控,电力监控等。
五、硬件系统及其模块:
1.硬件系统
硬件系统是实现整个系统功能的基础,是整个设计实现的关键。
整个串口服务器的关键在于串口数据包与TCP/IP数据报之间的转换以及双方数据因为速率不同而存在的速率匹配问题,在对串口服务器的实现过程中,也必须着重考虑所做的设计和所选择的器件是否能够完成这些功能。
(1)硬件系统组成模块
在制定设计方案和选定器件时遇到的技术难点是如何利用处理器对串口数据信息进行TCP/IP协议处理,使之变成可以在互联网上传输的IP数据包。目前解决这个问题很多时候采用32位MCU+ RTOS方案,这种方案是采用32位高档单片机,在RTOS(实时多任务操作系统)的平台上进行软件开发,在嵌入式系统中实现TCP/IP的协议处理。它的缺点是:单片机价格较高,开发周期较长;需要购买昂贵的RTOS开发软件,对开发人员的开发能力要求较高。
借鉴上述方案的优缺点,我们决定把串口服务器的硬件部分分为几个模块设计,这就是主处理模块、串口数据处理模块和以太网接口及控制模块等几大模块来共同完成串口服务器的功能。
在器件的选择上,选用Intel公司的801086芯片作为主处理模块的处理器芯片,它是一种非常适合于嵌入式应用的高*能、高集成度的16位微处理器,功耗低。由于考虑到串口数据速率较低而以太网的数据传输速率高所造成的两边速率不匹配的问题,我们决定采用符合总线规范的大容量存储器来作为数据存储器;由于主处理模块还涉及到数据线/线复用、串并转换、器件中断信号译码、时钟信号生成、控制信号接入等功能,若是选用不同的器件来完成,势必会造成许多诸如时延不均等问题,我们选用了一片大容量的高*能可编程逻辑器件来完成上述所提到的功能,这样的优点在于,我们保证了稳定*和高可靠*,并且可编程逻辑器件的可编程功能使得对于信号的处理的空间更大,且具有升级的优势。
以太网接口及控制模块在串口服务器的硬件里面起着很重要的作用,它所处理的是来自于以太网的IP数据包,考虑到通用*的原则,我们采用一片以太网控制芯片来完成这些功能,并在主处理模块中添加了一片AT24C01来存储以太网控制芯片状态。通过主处理模块对于以太网控制芯片数据及寄存器的读/写,我们可以完成对IP数据包的分析、解/压包的工作。
串口数据处理模块主要完成的是对于串口数据流的电平转换和数据格式的处理,判断串行数据的起始位及停止位,完成对数据和校验位的提取。一般的设计采用的是MAX232和一片UART的设计思想,这里我们也是遵从这种设计理念,不过我们采用的是集成了MAX232+UART功能的芯片,小尺寸、低成本、低功耗,而且采用与SPITM/QS-PITM/MICROWIRETM兼容的串行接口,节省线路板尺寸与微控制器的I/O端口。
这种模块化的方案的优点在于:采用高速度的16位微控制器,外围器件少,系统成本低;并且采用Intel公司的开发平台,可以大幅度地缩短开发周期并降低开发成本。
(2)硬件工作流程及应用架构
主处理器首先初始化网络及串口设备,当有数据从以太网传过来,处理器对数据报进行分析,如果是ARP(物理解析)数据包,则程序转入ARP处理程序;如果是IP数据包且传输层使用UDP,端口正确,则认为数据报正确,数据解包后,将数据部分通过端口所对应的串口输出。反之,如果从串口收到数据,则将数据按照UDP格式打包,送入以太网控制芯片,由其将数据输出到以太网中。可以知道,主处理模块主要处理TCP/IP的网络层和传输层,链路层部分由以太网控制芯片完成。应用层交付软件系统来处理,用户可以根据需求对收到的数据进行处理。
2.硬件系统模块
根据硬件系统的具体结构和不同功能,我们可以将硬件系统划分为下述的几大模块。
(1)主处理器模块
该模块是串口服务器的核心部分,主要由主处理器、可编程逻辑器件、数据及程序存储器等器件构成。
主处理模块完成的功能主要有:在串口数据和以太网IP数据之间建立数据链路;通过对以太网控制芯片的控制读写来实现对IP数据包的接收与发送;判别串行数据流的格式,完成对串口设备的选择以及对串行数据流格式的指定;控制串口数据流与IP数据包之间的速率控制,对数据进行缓冲处理;对UART和以太网控制芯片的寄存器进行读写操作,并存储转发器件状态;完成16位总线数据的串并行转换;完成总线锁存功能;完成对各个串口以及各个存储器件的片选功能;完成对各个串口的中断口的状态判别等功能。
(2)以太网接口及控制模块
这个模块主要由以太网接口部分和以太网控制部分构成。
以太网接口部分完成的是串口服务器与以太网接口电路的功能,控制器对所有模块均有控制作用,使整个接口电路能协调地配合后续电路完成以太网的收发功能。
以太网控制部分由收端和发端组成,在他们之间还有以太网状态检测和控制单元,以及收发协调控制器,见图5。由于以太网是半双工工作的,所以这个部分必须随时地监视以太网的状态,并且要根据需要对以太网进行控制,同时还要协调好内部收发端电路的工作状态。以太网检测单元和收发协调控制器就是完成这样的功能的。以太网状态检测单元与以太网接口的控制器接口,将接口的状态送到收发协调控制器,同时将协调控制器的控制信号进行处理,并送到以太网接口的控制器,以控制接口的状态。
在收端,接收到的串行数据流信号通过主处理模块进行串并转换和编码,以太网控制单元控制各部分协调,将产生的、数据、写信号送到RAM读写控制单元进行处理。相应的,发端的工作流程和收端相反。
二、串口(COM1)详细的解释这个词。
COM接口是指Component Object Mode接口,是微软定义的标准接口。
串口叫做串行接口,现在的PC机一般有两个串行口COM 1和COM 2。串行口不同于并行口之处在于它的数据和控制信息是一位接一位地传送出去的。虽然这样速度会慢一些,但传送距离较并行口更长,因此若要进行较长距离的通信时,应使用串行口。通常 COM 1使用的是9针D形连接器,也称之为RS-232接口,而COM 2有的使用的是老式的DB25针连接器,也称之为RS-422接口,这种接口目前已经很少使用。
一般机箱有两个,新机箱有可能只有一个。笔记本电脑有可能没有。
有很多工业仪器将它作为标准通信端口。通信的内容与格式一般附在仪器的用户说明书中。
计算机与计算机或计算机与终端之间的数据传送可以采用串行通讯和并行通讯二种方式。由于串行通讯方式具有使用线路少、成本低,特别是在远程传输时,避免了多条线路特*的不一致而被广泛采用。在串行通讯时,要求通讯双方都采用一个标准接口,使不同的设备可以方便地连接起来进行通讯。 RS-232-C接口(又称 EIA RS-232-C)是目前最常用的一种串行通讯接口。它是在1970年由美国电子工业协会(EIA)联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是“数据终端设备(DTE)和数据通讯设备(DCE)之间串行二进制数据*接*术标准”该标准规定采用一个25个脚的 DB25连接器,对连接器的每个引脚的信号内容加以规定,还对各种信号的电平加以规定。
(1)接口的信号内容实际上RS-232-C的25条引线中有许多是很少使用的,在计算机与终端通讯中一般只使用3-9条引线。RS-232-C最常用的9条引线的信号内容见附表1所示
(2)接口的电气特*在RS-232-C中任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即:逻辑“1”,-5—-15V;逻辑“0”+5—+15V。噪声容限为2V。即要求接收器能识别低至+3V的信号作为逻辑“0”,高到-3V的信号作为逻辑“1”
(3)接口的物理结构 RS-232-C接口连接器一般使用型号为DB-25的25芯插头座,通常插头在DCE端,插座在DTE端.一些设备与PC机连接的RS-232-C接口,因为不使用对方的传送控制信号,只需三条接口线,即“发送数据”、“接收数据”和“信号地”。所以采用DB-9的9芯插头座,传输线采用屏蔽双绞线。
(4)传输电缆长度由RS-232C标准规定在码元畸变小于4%的情况下,传输电缆长度应为50英尺,其实这个4%的码元畸变是很保守的,在实际应用中,约有99%的用户是按码元畸变10-20%的范围工作的,所以实际使用中最大距离会远超过50英尺,美国DEC公司曾规定允许码元畸变为10%而得出附表2的实验结果。其中1号电缆为屏蔽电缆,型号为DECP.NO.9107723内有三对双绞线,每对由22# AWG组成,其外覆以屏蔽网。2号电缆为不带屏蔽的电缆。型号为DECP.NO.9105856-04是22#AWG的四芯电缆。
1.RS-232-C是美国电子工业协会EIA(Electronic Industry Association)制定的一种串行物理接口标准。RS是英文“推荐标准”的缩写,232为标识号,C表示修改次数。RS-232-C总线标准设有25条信号线,包括一个主通道和一个辅助通道,在多数情况下主要使用主通道,对于一般双工通信,仅需几条信号线就可实现,如一条发送线、一条接收线及一条地线。RS-232-C标准规定的数据传输速率为每秒50、75、 100、150、300、600、1200、2、4800、9600、19200波特。RS-232-C标准规定,驱动器允许有2500pF的电容负载,通信距离将受此电容限制,例如,采用150pF/m的通信电缆时,最*信距离为15m;若每米电缆的电容量减小,通信距离可以增加。传输距离短的另一原因是RS-232属单端信号传送,存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题,因此一般用于20m以内的通信。
2.RS-485总线,在要求通信距离为几十米到上千米时,广泛采用RS-485串行总线标准。RS-485采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度,能检测低至200mV的电压,故传输信号能在千米以外得到恢复。 RS-485采用半双工工作方式,任何时候只能有一点处于发送状态,因此,发送电路须由使能信号加以控制。RS-485用于多点互连时非常方便,可以省掉许多信号线。应用RS-485可以联网构成分布式系统,其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。
以往,PC与智能设备通讯多借助RS232、RS485、以太网等方式,主要取决于设备的接口规范。但RS232、RS485只能代表通讯的物理介质层和链路层,如果要实现数据的双向访问,就必须自己编写通讯应用程序,但这种程序多数都不能符合ISO/OSI的规范,只能实现较单一的功能,适用于单一设备类型,程序不具备通用*。在RS232或RS485设备联成的设备网中,如果设备数量超过2台,就必须使用RS485做通讯介质,RS485网的设备间要想互通信息只有通过“主(Master)”设备中转才能实现,这个主设备通常是PC,而这种设备网中只允许存在一个主设备,其余全部是从(Sl*e)设备。而现场总线技术是以ISO/OSI模型为基础的,具有完整的软件支持系统,能够解决总线控制、冲突检测、链路维护等问题。...
三、什么是串口服务器作用是什么
口服务器的作用及应用领域:
串口服务器提供串口转网络功能,能够将RS-232/485/422串口转换成TCP/IP网络接口,实现RS-232/485/422串口与TCP/IP网络接口的数据双向透明传输。
使得串口设备能够立即具备TCP/IP网络接口功能,连接网络进行数据通信,极大的扩展串口设备的通信距离。
一、串品服务器的作用
1、串品服务器能将传统的 RS-232/422/485设备立即联网。串口设备联网服务器如同含CPU、实时操作系统和 TCP/IP协议的*电脑,在串口和网络设备中传输数据。使用串口服务器可以在世界的任何位置,通过网络,用您的计算机来存取、管理和配置远程的设备。
四、串口服务器如何连接
1、打开超级终端软件。这时系统会弹出新建连接向导。
2、在名称框中输入一个名字。
3、选择连接时使用的接口,这里选择COM3。
4、根据设备类型设置连接参数。
5、重新加电设备,进行配置界面。
6、配置完成,上方的断开图标。断开成功,此时取下连接计算机的串口线即可。