Будучи самым ранним средством связи между электронными устройствами, последовательные порты широко используются в промышленности. Сегодня доля оборудования с шиной последовательного порта в промышленной сфере по-прежнему очень высока. С быстрым развитием науки и техники объем данных информационной связи увеличился, и недостатки расстояния последовательной связи и медленной скорости передачи постепенно стали заметны. Поэтому оборудование, преобразующее сигналы последовательного порта в сигналы Ethernet, появилось в соответствии с требованиями времени.
Сервер последовательного порта - это преобразователь интерфейса связи, который завершает преобразование данных между последовательным портом и сетью TCP/IP. Он обеспечивает двустороннюю прозрачную передачу данных между последовательным портом и Ethernet. Он также обеспечивает функцию подключения последовательного порта к сети, позволяя устройству с последовательным портом немедленно подключаться к сети.
Последовательный порт Ethernet is not a simple conversion between the physical layer and the data link layer. Since the serial port protocol itself does not have a network layer and a transport layer, serial port to Ethernet actually uses the serial port data as TCP/IP application layer data and uses TCP/IP to encapsulate and transmit it. The application layer data of TCP/IP is the truly effective data that TCP/IP wants to transmit. For example, what the user receives and sends through the recv() and send() functions of the socket is actually application layer data. In this way, users who convert the serial port to TCP/IP can use the recv() and send() functions to send and receive serial port data.
But TCP/IP is not just as simple as recv() and send(). Depending on the working mode, it is related to connection, shutdown, monitoring, etc. This is the part that needs to be added after the serial port is transferred to the network port. The working modes of TCP IP can be divided into: TCP server mode (TCP Server), TCP client mode (TCP Client), and UDP mode.
Режим TCP: Режим TCP использует надежный механизм передачи данных, поэтому он может гарантировать, что данные в основном не содержат битовых ошибок и потерь. В TCP-коммуникации должно быть два конца связи, один из которых является TCP-клиентом, а другой - TCP-сервером.
Режим UDP: Режим UDP основан на режиме отсутствия соединения. Пока есть данные для отправки, они могут быть отправлены без предварительного соединения. Таким образом, этот режим ближе к методу связи через последовательный порт. Однако протокол UDP не может гарантировать, что данные не будут потеряны, и подвержен битовым ошибкам.
Каковы определения понятий serial to Ethernet и serial to TCP/IP?
Вообще говоря, последовательный порт - это UART, который фактически определяет только спецификации канального уровня, то есть стартовый бит, бит данных и стоповый бит. Однако различные физические уровни делятся на: TTL-последовательный порт, RS232-последовательный порт, RS485-последовательный порт и т.д.
Последовательный порт TTL: Это последовательный порт для обмена данными между микросхемами MCU. Он представляет собой 1 с напряжением 5 В (или 3,3 В) и 0 с напряжением GND.
Последовательный порт RS232: Это последовательный порт, который обеспечивает связь между устройствами. В основном он изменяет напряжение сигнала с 0~5 В до ±15 В (на самом деле обычно ±12 В). Увеличение напряжения увеличивает расстояние и надежность передачи данных.
Последовательный порт RS485: Это последовательный порт, который обеспечивает связь на большие расстояния и может передавать данные на тысячи метров. Его главная особенность заключается в замене сигнала общего режима RS232 (напряжение между сигнальной линией и GND) на сигнал дифференциального режима (напряжение между линиями A и B), что позволяет противостоять помехам общего режима и обеспечивать передачу данных на большие расстояния. .
Если разделить их в соответствии с 7-уровневой моделью ISO (физический уровень, канальный уровень, сетевой уровень, транспортный уровень, сеансовый уровень, презентационный уровень, прикладной уровень), то последовательный порт фактически включает только физический уровень и канальный уровень. Протокол TCP/IP должен относиться к сетевому и транспортному уровню. Поэтому преобразование последовательного порта в TCP/IP не является точным. Ethernet относится к физическому уровню и канальному уровню, поэтому преобразование последовательного порта в Ethernet будет более точным.
