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如何将串口信号转换成以太网信号?
2021-09-28 10:00:53 阅读: 发布人:纵横智控

串口作为电子设备之间最早的通信手段广泛的应用于工业领域,如今工业领域现场的串口总线设备仍具有相当高的占有率。而随着科学技术的快速发展,大量的信息通信数据量增加,串口通信距离短、传输速率慢的缺点逐渐突显。所以,将串口信号转换为以太网信号的设备应运而生。

串口服务器是为串口到TCP/IP网络之间完成数据转换的通讯接口转换器,提供串口与以太网的双向透明数据传输,提供串口转网络功能,可以让串口设备立即连接网络。

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串口转以太网并不是物理层和数据链路层间的简单转换。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。TCP/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(TCP Server)、TCP客户端模式(TCP Client)、UDP模式。

TCP模式:TCP模式采用数据可靠传输机制,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。

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。

串口转以太网与串口转TCP/IP定义?

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: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0~5V的电压变为±15V(实际一般为±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,实现更远距离的传输。

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。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。

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