单片机实验系统中网络串口的使用

金色传说

摘要: 以单片机实验系统中网络串口的使用为例,介绍了单片机网络串口实现网络数据传输的
: O% p  c1 x7 @方法.

- A% d$ a% G7 I: L) }0 p) q- W关键词:网络串口;单片机;实验系统;透明传送

单片机实验系统中的设备接口一般采用传统的
串口进行通信.串口通信具有性能稳定、使用简单的
特点.但是,这种接口的通信距离通常只能在一个较
小的范围内.如果把系统内外的设备连成一个网络
8 d! o4 c; v. S" z; [' F或更大的系统,从事更复杂的实验工作,需要重新开
  e% R8 z. B% a2 ^发一整套的软、硬件支撑环境，而新的支撑环境对于
; n- S$ I. G' P& T4 D异构网络的支持将会更加困难.
目前,Internet已经广泛普及.如果要将单片机
( g3 y1 [; Z& F# g  M( F4 x实验系统与现有的Intermet/Intranet较好地整合,不.
改变设备的对外接口就很难实现.解决的方法是:让
. z4 n2 e+ ~% l/ ]5 {4 f系统内每一个需要上网的设备拥有一个网络串口，
通过网络串口把主要设备接人TCP/IP网络.
' D( \- ?* M" e& p- D1网络串口的工作原理
$ t1 v6 Z; F3 {% t- k4 H网络串口实现基于TCP/IP的串口数据流传
输,可以将-个或多个串口设备连接并将串口数据
. h& W( y! N* P+ Z0 T& N6 c: b& Z) `流进行选择和处理,把现有串行接口的数据转化为
* w. S" f) ~* Z; c5 hIP端口的数据,然后进行IP化的管理与数据存取，
从而将传统的串行数据传送到IP通道,提高现有设.
备的利用率,既节约投资,又可在原有的网络基础上
/ r4 r. ^! ]% I$ l4 g; E2 u1 e3 S简化布线复杂度.
9 l1 i/ p, s; M3 G网络串口完成的是一个面向连接的串行数据传
! c) i, W, h: B  z. R1 M# n: T输链路和面向无连接的以太网之间的通信数据的透
6 y- [: ~# }8 P; H  H, Q明转换.它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
- c! y! j8 h4 ?& \
/ t8 h5 q. y5 L" F3 F判断,并转换为串行数据送达目标IP地址的串口
设备.
为了将TCP/IP网络中的数据流与串行接口中
的数据进行转换,要求有相应的硬件和软件模块.其
中，与TCP/IP网络的四个层次结构模型对应,系统
设计时也要根据需求和相应的协议实现模型中的全
# I" L  k( l! Z* Q部或部分相关协议.例如ARP、RARP、ICMP、TCP、
  V& ?( w4 @6 Z8 S1 G$ i' ?# S7 eDHCP等等[.
硬件系统是实现整个系统功能的基础，也是整
( Q" o) r& D# r) X% [个设计实现的关键.整个网络串口的关键,在于串口
数据包与TCP/IP数据报之间的转换以及双方数据
" \* C0 I; H. A, @由于速率不同而存在的速率匹配问题.在网络串口
的实现过程中,也必须考虑所做的设计和选择的器
5 m1 d9 X( h' b, R件能否完成这些功能.制定设计方案和选定器件时
/ ]" [) ~: G. s* u遇到的技术难点是:如何利用处理器对串口数据信
$ g- ~% q; [& t5 k9 b1 z- L  W& c息进行TCP/IP协议处理，使其变成可以在互联网
9 e4 q/ B- x( r/ W) V5 H5 |) a上传输的IP数据包“21.
  L1 g: _: B9 @: [% J为了实现上述功能,网络串口通常采用的硬件
系统组成如图1所示，由主处理模块、串口数据处理
. f7 w7 D. V& j/ B/ r2 l模块、以太网接口及控制模块等部分共同完成串口
服务器的功能.
' k! J& i: U+ r/ ~
附件下载：

游客，如果您要查看本帖隐藏内容请回复

IC老和尚

单片机实验系统中的设备接口一般采用传统的串口进行通信.