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1、串口以太网转换器的关键技术1. 概述串口转以太网目前可以采用串口转以太网模块来实现，变得非常简单易用，但是在该技术中出现的一些新问题、使用误区需 要引起注意。串口转以太网转换器并不是简单传输媒介的变化，而是串口到TCP/IP的协议转化。其中关系到的关键技术包括:TCP/IP 的工作模式问题、串口分帧技术、9位技术。这里详细分析这些串口转网口的技术。2. 澄清一个概念:到底是串口以太网转换器还是串口转 TCP/IP？串口一般来说就是UART，它实际只定义了数据链路层的规范，也就是起始位、数据位、停止位。但是在不同的物理层又分为: TTL 串口、RS232 串口、RS485 串口等。 TTL串口：
2、它是MCU芯片之间进行数据通信的串口，它以+5V (或者+3.3V)表示1,以GND表示0。 RS232串口：它是实现设备之间通信的串口，其主要将信号电压从05V的电压变为15V (实际一般为土 12V)。电压的 增加，增大了数据传输的距离和可靠性。 RS485串口：它是实现远距离通信的串口，可以实现上千米的数据传输。其主要特征是用差模信号(A、B两根线之间的 电压)代替了 RS232共模信号(信号线和GND之间的电压)，从而能够抵抗共模干扰，实现更远距离的传。如果按照ISO的7层模型(物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层)来分的话，串口实际上只包 含了物理层、数据链路层
3、。而TCP/IP协议应该属于网络层和传输层。所以串口转TCP/IP并不准确。以太网属于物理层和数据链 路层，所以串口转以太网更加准确。由于目前在以太网之上运行的协议多半是TCP IP协议，所以串口转以太网也可以说成是串口转TCP IP。3串口转网口关键技术一：TCP/IP的工作模式问题串口转以太网，并不是简单物理层和数据链路层的转化。由于串口协议本身不具有网络层和传输层，串口转以太网，实际是 将串口的数据作为TCP/IP的应用层数据，用TCP/IP封装传输的方式oTCP/IP的应用层数据是TCP/IP所要传送的真正有效的数据。 例如用户通过socket的recv ()和send()函数接收和发
4、送的实际是应用层数据。这样通过串口转TCP IP用户就可以用recv ()和 send()函数收发串口数据了。但是TCP/IP并不只是recv ()和send ()这么简单，根据工作模式的不同，它关系到连接、关闭、监听等，这是串口转网口后 需要增加处理的部分。TCP IP的工作模式可以分为：TCP服务端模式(TCPServer)、TCP客户端模式(TCP Client)、UDP模式。UDP模式：UDP模式是基于非连接的模式，只要有数据发送即可发送，不需要事先连接。所以这种模式更加地接近于串口的通 信方式。但是UDP协议无法保证数据不丢失，容易产生误码。TCP模式：TCP模式采用数据可靠传输机制
5、，所以可以保证数据基本不误码、不丢失。在TCP通信中，必然是由通信的两端构 成，其中一方是TCP客户端，一方是TCP服务端。TCP客户端和TCP服务端的概念可以用电话来类比。TCP客户端是打电话的人， 而 TCP 服务端是接电话的人。如何选择TCP/IP的工作模式？1. TCP与UDP的选择：尽量选择TCP模式，特别是经过internet的大数据量传输，udp容易误码和丢失。2. 选择TCP客户端还是TCP服务器端：请遵循以下原则：3. 原则一：发起数据发送的一方应该选择为客户端。例如一个数据采集系统，采集终端应该为客户端。这是因为当TCP连 接断开的情况下，客户端能够在需要发送数据的时候主动
6、建立连接。而TCP服务端，只能够被动地接受连接，使得数据 无法发送出去。4. 原则二：IP或者域名固定的一方为服务器端。例如在有多个数据采集终端，而只有一个中心服务器的情况下，中心服务 器应该为服务端。这是因为，中心服务器的IP或域名一般是固定的，而采集终端的IP是不断增加和变化的。中心服务 器难以记住所有的采集终端的IP,所以也难以发起连接；而采集终端寻找中央服务器就比较容易。4. 串口转网口关键技术二：串口分帧技术串口数据是可以连续不断发送的，而以太网数据则是以数据包为单位发送的。这样就关系到将多长的串口数据打包后作为一 个以太网数据包发送的问题。数据包长度：以太网数据包最长1500多字节
7、，所以在串口转网口转发器收到1500 字节后必须将其打包发送。用户可以设定 这个数据包长度上限。数据包间隔：除了数据包长度作为串口分帧的规则外，一个更为符合逻辑的方法是通过数据包间隔。当串口转TCP IP转发器 发现的串口数据流中出现了 T毫秒的空闲时间时，则认为之前收到的串口数据可以作为一个以太网数据包发送了。这里的T就是 用户设定的数据包间隔。5. 串口转网口关键技术三：9 位技术以太网数据是以字节Byte计算的每个字节都是8位，但是串口数据则有可能出现9位，第9位常常用于区分是地址帧还是数 据帧， 1表示地址帧0表示数据帧。那么在当串口转化为以太网之后，如何将第9位也传送出去就成了一个关
8、键技术。在众多的串口转网口方案中都是将第9位直接舍弃的，目前据了解卓岚的方案具有快速地适应9位的功能，其实现方法中采 用了称之为RealCom的协议。由于增加了第9位，所以串口数据不能够直接透明地转化为TCP IP应用层数据，realcom协议将串 口数据打包之后整个作为TCP IP的应用数据传输。这样可以在realcom协议的协议头部加入该数据包的9位是1还是0的信息， 从而实现了 9 位传输技术。详细信息可将 RS-422/485 串口设备连接至以太网ZLAN3110业界首款全双工、不间断、低成本服务器 支持TCP服务器、TCP客户端、UDP模式支持虚拟串口、Web登录或使用VirCom进
9、行配置*施*订购信层-鯉-软件2技术文件齐载概述ZLAN3110串口服务器是卓岚开发的一款工业级RS422/485和TCP/IP之间协议转化器。该串口服务器可以方便地使得串口 设备连接到以太网和Internet，实现串口设备的网络化管理。和同类产品相比，其显著特点是稳定性（可以全双工、不间断发 送大批量数据而不丢失一字节）和适中的价格。特点通过内嵌Web服务器可配置其网络参数、串口参数、登录口令等。Web 服务器支持密码登录，以防止随意修改。支持跨网关：能够将串口服务器和任何Internet上有公网IP的主机连接。支持1200115200波特率。支持9位数据发送功能：第9位可以为无、奇校验、偶
10、校验、 1、 0，五种方式方便在485通信中区分数据帧和地址帧。ZLVirCom配置工具可在网络上自动寻找设备联网服务器。支持虚拟串口。支持数据写保护，防止随意篡改。支持默认配置启动。LINK 灯连接指示。硬件流控 CTS/RTS。1KV 网络浪涌保护。外壳采用抗辐射的 SECC 板，保证在高电磁辐射区也能够正常工作。规格-网络界面以太网10/100 Mbps, RJ45保护内建2KV电磁隔离-串口界面界面RS-485/422串口数1校验位None, Even, Odd, Space, Mark数据位59停止位1,2流控RTS/CTS,DTR/DCR, XON/XOFF速率1200bps115200bps软件特性协议TCP,HTTP,UDP,ICMP,ARP,IP虚拟串口平台Windows 95/98/ME/NT/2000/XP/WIN7配置方式Web浏览器、卓岚ZLVirCom电器特性电压输入DC924V, 45mA机械特性外壳材料抗电磁材料SECC钢板尺寸长X宽X高=94cmX 65cmX 25cm工作环境工作温度，湿度-3085C, 595% RH储存温度，湿度-3085C, 595% RH订购信息附送材料安装光盘、串口线、网线、电源适配器h
