串口转以太网关键技术.docx

串口转以太网关键技术2.澄清一个概念：到底是串口转以太网还是串口转TCP/IP？串口一般来讲就是UART，它实际只定义了数据链路层的标准，也就是起始位、数据位、停顿位。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芯片之间进展数据通讯的串口，它以+5V或+3.3V表示1，以GND表示0。RS232串口：它是实现设备之间通讯的串口，其主要将信号电压从05V的电压变为15V实际一般为12V。电压的增加，增大了数据传输的间隔和可靠性。RS485串口：它是实现远间隔通讯的串口，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，进而可以抵抗共模干扰，实现更远间隔的传。假如按照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。由于目前在以太网之上运行的协议多半是TCPIP协议，所以串口转以太网也可以讲成是串口转TCPIP。3.串口转网口关键技术一：TCP/IP的工作形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。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TCPIP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，根据工作形式的不同，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局部。TCPIP的工作形式可以分为：TCP效劳端形式TCPServer、TCP客户端形式TCPClient、UDP形式。UDP形式：UDP形式是基于非连接的形式，只要有数据发送即可发送，不需要事先连接。所以这种形式更加地接近于串口的通讯方式。但是UDP协议无法保证数据不丧失，轻易产生误码。TCP形式：TCP形式采用数据可靠传输机制，所以可以保证数据根本不误码、不丧失。在TCP通讯中，必然是由通讯的两端构成，其中一方是TCP客户端，一方是TCP效劳端。TCP客户端和TCP效劳端的概念可以用来类比。TCP客户端是打的人，而TCP效劳端是接的人。怎样选择TCP/IP的工作形式？TCP与UDP的选择：尽量选择TCP形式，十分是经过internet的大数据量传输，udp轻易误码和丧失。选择TCP客户端还是TCP效劳器端：请遵循以下原那么：原那么一：提议数据发送的一方应该选择为客户端。例如一个数据收集系统，收集终端应该为客户端。这是由于当TCP连接断开的情况下，客户端可以在需要发送数据的时候主动建立连接。而TCP效劳端，只可以被动地承受连接，使得数据无法发送出去。原那么二：IP或域名固定的一方为效劳器端。例如在有多个数据收集终端，而只有一个中心效劳器的情况下，中心效劳器应该为效劳端。这是由于，中心效劳器的IP或者域名一般是固定的，而收集终端的IP是不断增加和变化的。中心效劳器难以记住所有的收集终端的IP，所以也难以提议连接；而收集终端寻找中央效劳器就比拟轻易。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，而以太网数据那么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，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那么外，一个更为符合逻辑的方法是通过数据包间隔。当串口转TCPIP转发器发现的串口数据流中出现了T毫秒的空闲时间时，那么以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。