《電子技術(shù)應(yīng)用》
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以太網(wǎng)串口轉(zhuǎn)換器的發(fā)展方向
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摘要: 以太網(wǎng)串口轉(zhuǎn)換器也叫以太網(wǎng)串口服務(wù)器,,是一種把RJ-45以太網(wǎng)口轉(zhuǎn)換為RS-232/RS-485串口的產(chǎn)品,,可以實(shí)現(xiàn)TCP/IP協(xié)議與串口通信協(xié)議之間的透明轉(zhuǎn)換,也就可以把串口產(chǎn)品接入以太網(wǎng),。以太網(wǎng)串口轉(zhuǎn)換器已經(jīng)出現(xiàn)差不多十年了,。經(jīng)過不斷的競(jìng)爭(zhēng),現(xiàn)在已經(jīng)形成新廠家仍然不斷涌現(xiàn),、產(chǎn)品極度同質(zhì)化,、價(jià)格不
Abstract:
Key words :

以太網(wǎng)串口轉(zhuǎn)換器也叫以太網(wǎng)串口服務(wù)器,是一種把RJ-45以太網(wǎng)口轉(zhuǎn)換為RS-232/RS-485串口的產(chǎn)品,,可以實(shí)現(xiàn)TCP/IP協(xié)議與串口通信協(xié)議之間的透明轉(zhuǎn)換,,也就可以把串口產(chǎn)品接入以太網(wǎng)。以太網(wǎng)串口轉(zhuǎn)換器已經(jīng)出現(xiàn)差不多十年了,。經(jīng)過不斷的競(jìng)爭(zhēng),,現(xiàn)在已經(jīng)形成新廠家仍然不斷涌現(xiàn)、產(chǎn)品極度同質(zhì)化,、價(jià)格不斷走低的局面,。這個(gè)行業(yè)的出路在哪里?必須有新的突破,!產(chǎn)品必須升級(jí)換代,!本文以波仕電子的產(chǎn)品為例介紹了以太網(wǎng)串口通信產(chǎn)品的最新進(jìn)展,也代表了以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器的發(fā)展方向。

1,、有線以太網(wǎng)向無(wú)線WIFI升級(jí)

WiFi串口通信產(chǎn)品的出現(xiàn)代表有線的以太網(wǎng)串口轉(zhuǎn)換器的升級(jí)換代,。在有線以太網(wǎng)串口轉(zhuǎn)換器已經(jīng)出現(xiàn)并且打開市場(chǎng)之后,廠家很自然就想到了將有線的以太網(wǎng)升級(jí)到無(wú)線的以太網(wǎng)---這就是WiFi串口通信產(chǎn)品了,。

無(wú)線的產(chǎn)品與有線產(chǎn)品相比優(yōu)勢(shì)在于無(wú)需布線所以使用更加方便,,但是WiFi串口產(chǎn)品本身卻比有線的以太網(wǎng)串口轉(zhuǎn)換器復(fù)雜。WiFi串口之所以復(fù)雜,,是因?yàn)樗婕暗絻蓚€(gè)領(lǐng)域:屬于IT的無(wú)線WiFi技術(shù)以及屬于工業(yè)通信的RS-232/RS-485串口通信,。要保護(hù)用戶的投資成本,wifi串口轉(zhuǎn)換器應(yīng)該做到同時(shí)支持有線以太網(wǎng)和無(wú)線WIFI的通用,。

波仕電子新推出了一種有線無(wú)線通用的WiFi串口轉(zhuǎn)換器AP232L,。AP232L體積非常小,只有(57*57*31mm),。AP232L就是一種帶RS-232/485/422串口的無(wú)線路由器AP,。產(chǎn)品也可以直接將有線的以太網(wǎng)或者無(wú)線WiFi信號(hào)轉(zhuǎn)換為RS-232/485/422,可以虛擬成為本地串口,,支持串口透明傳輸,。

     用以太網(wǎng)或者WIFI網(wǎng)卡搜索AP232L并且連接,即可擴(kuò)展出串口,。AP232L不僅可以作為無(wú)線路由器(默認(rèn)模式),,還可以作為無(wú)線熱點(diǎn)模式、WDS模式,、無(wú)線客戶端等共四種模式,,所有這些模式的更改和配置都可以通過AP232L內(nèi)置的設(shè)置頁(yè)面來(lái)完成,AP232L默認(rèn)的IP地址為:192.168.1.1,。用瀏覽器打開這個(gè)IP地址,,頁(yè)面非常簡(jiǎn)單,在“網(wǎng)絡(luò)串口”選項(xiàng)下設(shè)置串口的TCP工作模式,、端口號(hào),、波特率等,其它選項(xiàng)與普通無(wú)線路由器的一樣,。如果不用到路由器上網(wǎng)功能,,連路由器選項(xiàng)的設(shè)置部分都省了。只要用戶會(huì)設(shè)置無(wú)線路由器就肯定會(huì)設(shè)置AP232L,,AP232L是迄今為止設(shè)置最為簡(jiǎn)單的WiFi串口產(chǎn)品,。串口包括DB-9針的RS-232口和接線端子的RS-485/422口。AP232L的“虛擬串口軟件”與ETH232L的完全一樣,。設(shè)置好后則會(huì)在計(jì)算機(jī)的“設(shè)備管理器”中查看到一個(gè)新的COM串口,。

 AP232L內(nèi)部帶Linux操作系統(tǒng),,是業(yè)界首款帶操作系統(tǒng)的WiFi串口轉(zhuǎn)換器。AP232L的出現(xiàn)標(biāo)志著WiFi串口轉(zhuǎn)換器進(jìn)入智能時(shí)代,,用戶可以通過改寫設(shè)置或者附加程序來(lái)加強(qiáng)或者改變產(chǎn)品的功能,。比如AP232L內(nèi)部的WDS(無(wú)線分布式系統(tǒng))功能可以實(shí)現(xiàn)多機(jī)無(wú)線WiFi聯(lián)網(wǎng),這就意味著同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)串口的無(wú)線多機(jī)通信,。

2,、百兆向千兆以太網(wǎng)升級(jí)

目前的主流以太網(wǎng)串口通信產(chǎn)品的主流是100 M以太網(wǎng),也有10M以太網(wǎng)的,。近年來(lái)計(jì)算機(jī)的以太網(wǎng)口,,就是RJ-45口,已經(jīng)從10/100M逐步普及到了1000M,,或者叫做1G,。1000M的性能仍然兼容100M,100M兼容10M,。波仕ETH232Q是業(yè)界唯一支持1000M以太網(wǎng)的串口服務(wù)器產(chǎn)品,,而且擴(kuò)展出一個(gè)全信號(hào)的RS-232口,包括RXD,、TXD、GND,、RTS,、CTS、DTR,、DSR,、RI、DCD,可以虛擬成為本地COM串口(COM1-COM256),、無(wú)須修改已有的串口通信軟件,。ETH232Q采用了最先進(jìn)的CPU和高速以太網(wǎng)技術(shù),支持1000M以太網(wǎng),,向下兼容100M/10M以太網(wǎng),。串口最高速率達(dá)460.8Kbps。這些都代表了當(dāng)今業(yè)界的技術(shù)制高點(diǎn),。

ETH232Q是最新一代以太網(wǎng)串口轉(zhuǎn)換產(chǎn)品,,是業(yè)界唯一支持1000M以太網(wǎng)的同類產(chǎn)品,也是業(yè)界唯一支持全信號(hào)RS-232口的同類產(chǎn)品,。目前有些號(hào)稱帶握手信號(hào)的同類產(chǎn)品實(shí)際上是僅僅用于控制RS-485通信方向的,,并不能夠單獨(dú)控制。

ETH232Q隨產(chǎn)品贈(zèng)送的光盤上有配置程序用于查看或修改ETH232Q產(chǎn)品的以太網(wǎng)IP地址,、密碼等,。注意計(jì)算機(jī)接ETH232Q的網(wǎng)口的IP地址選“自動(dòng)獲取IP地址”,。也可以用戶自行修改IP地址,但是前3位必須一致,,最后一位1到254均可,,但是不要與ETH232Q本身IP的最后一位重復(fù)。連接通了以后可以通過網(wǎng)頁(yè)查看ETH232Q的IP地址,、設(shè)置和修改密碼,。安裝完畢后可以從計(jì)算機(jī)的“設(shè)備管理器”中看到增加的串口,相當(dāng)于就是本機(jī)的串口。記住這個(gè)COM口的號(hào)碼,,此時(shí)普通串口通信軟件都可以直接成功使用,,包括全部信號(hào)!

3,、串口從電口到光纖的升級(jí)

波仕電子的OPET232L1(多模)和OPET232SL1(單模)是最新一代以太網(wǎng)光纖通信產(chǎn)品,,直接從以太網(wǎng)口轉(zhuǎn)換出一對(duì)光纖收發(fā)頭用于傳輸串口信號(hào)。波仕微型以太網(wǎng)/串口光纖轉(zhuǎn)換器具有超小型的外形(74*23*47mm),、可以將以太網(wǎng)口虛擬成為本地COM串口(COM1-COM256),、無(wú)須修改已有的串口通信軟件。驅(qū)動(dòng)程序同波仕ETH232L1系列轉(zhuǎn)換器,。由于OPET232L1(或OPET232SL1)傳輸?shù)倪€是串口信號(hào),,所以必須成對(duì)使用或者與波仕的OPT系列串口/光纖轉(zhuǎn)換器配對(duì)使用。由于采用光纖作為通信傳輸介質(zhì),,具有隔離高電壓,、防電磁干擾、傳輸距離遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn),。OPET232SL1的傳輸介質(zhì)為單模光纖,、OPET232L1的傳輸介質(zhì)為多模光纖,但是外形和驅(qū)動(dòng)程序是完全一樣的,。

波仕電子的以太網(wǎng)/串口光纖轉(zhuǎn)換器與常見的用于網(wǎng)絡(luò)通信的以太網(wǎng)光纖轉(zhuǎn)換器是不一樣的,。波仕OPET232L1的串口速率為1200、2400,、4800,、9600、……,、115200bps,。常見的以太網(wǎng)光纖轉(zhuǎn)換器傳輸?shù)氖荰CP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)信號(hào),它們的速率是10M,、100M或者1000M,。而TCP/IP通信協(xié)議相對(duì)串口通信來(lái)講比較復(fù)雜、每楨的數(shù)據(jù)量太大,、而且關(guān)鍵是實(shí)時(shí)性較差,。波仕電子的以太網(wǎng)/串口光纖轉(zhuǎn)換器由于采用RS-232串口通信協(xié)議所以更加適合于工業(yè)測(cè)量與控制領(lǐng)域的光纖通信,。

4、以太網(wǎng)從電口到光纖的升級(jí)

波仕電子的OPET485KZ可以將標(biāo)準(zhǔn)100Base- FX以太網(wǎng)光纖擴(kuò)展出一個(gè)串口,,為RS-232/485/422三合一串口,。OPET485KZ可以與OPET100L(微型以太網(wǎng)光纖收發(fā)器)配套成對(duì)使用

OPET485KZ與OPET232[S]L1的區(qū)別在于:OPET485KZ的光口為以太網(wǎng)協(xié)議,,電口為RS-232協(xié)議,;而OPET232[S]L1的光口為RS-232協(xié)議,電口為以太網(wǎng)協(xié)議,。OPET485KZ的功能相當(dāng)于一個(gè)OPET100L加一個(gè)ETH232L(以太網(wǎng)/串口轉(zhuǎn)換器)的組合,。

以太網(wǎng)光纖/串口擴(kuò)展器的典型應(yīng)用為:遠(yuǎn)端的OPET485KZ型(接串口設(shè)備)和近端OPET100L型(接計(jì)算機(jī)或者以太網(wǎng)HUB的RJ-45口),中間通過光纖連接,。遠(yuǎn)端OPET485KZ型的串口為1個(gè)DB-9針座,,接RS-232/485/422設(shè)備,產(chǎn)品需要5V供電,。近端OPET100L型的以太網(wǎng)口接計(jì)算機(jī)或者HUB的以太網(wǎng),,5V供電。遠(yuǎn)端OPET485KZ型與近端OPET100L型之間用2根SC頭光纖相連,,注意這2個(gè)光口必須交叉連接,。先通過OPET100L將以太網(wǎng)通過光纖延長(zhǎng)到遠(yuǎn)端,然后將遠(yuǎn)端的以太網(wǎng)光口(100Base- FX)通過OPET485KZ轉(zhuǎn)換成為串口,,這樣就通過光纖在遠(yuǎn)端擴(kuò)展出了串口,。

5、單串口向多串口的發(fā)展 

波仕WF2232L無(wú)線WiFi雙串口轉(zhuǎn)換器將計(jì)算機(jī)的無(wú)線WiFi信號(hào)轉(zhuǎn)換成2路RS-232或RS-485串口,,軟件同波仕有線以太網(wǎng)/串口轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品。WIFI串口轉(zhuǎn)換器對(duì)有線以太網(wǎng)串口轉(zhuǎn)換器的軟件兼容方便了用戶的使用,、保護(hù)了用戶的投資,。WF2232L使用時(shí)可以看作是接入到同一個(gè)無(wú)線IP地址的2個(gè)AP232L產(chǎn)品。兩個(gè)串口具有相同的IP地址,,但是具有不同的端口號(hào),,因而可以虛擬成為兩個(gè)不同的COM串口。

WF2232L相當(dāng)于是一個(gè)無(wú)線的以太網(wǎng)-雙串口轉(zhuǎn)換器,,應(yīng)用于各種場(chǎng)合的短距離無(wú)線通信,、工業(yè)控制領(lǐng)域。產(chǎn)品通過WIFI連接到計(jì)算機(jī)后可以用配置程序或者網(wǎng)頁(yè)進(jìn)行通信設(shè)置,。它具有超小型的外形(80*25*55mm),,可以虛擬成為本地串口,支持串口透明傳輸,、并且?guī)гO(shè)置軟件,。

6,、虛擬串口軟件的標(biāo)準(zhǔn)化

     虛擬串口軟件就是把以太網(wǎng)串口轉(zhuǎn)換器的IP地址和端口號(hào)虛擬成為計(jì)算機(jī)的本地串口COM號(hào)。存在兩種情況:1,、以太網(wǎng)串口轉(zhuǎn)換器作為服務(wù)器(計(jì)算機(jī)為客戶端),;2、以太網(wǎng)串口轉(zhuǎn)換器作為客戶端(計(jì)算機(jī)作為服務(wù)器),。一般的應(yīng)用是默認(rèn)第1種情況,。

虛擬串口本質(zhì)上就是把串口要發(fā)送的數(shù)據(jù)按照以太網(wǎng)的TCP/IP協(xié)議進(jìn)行重新排列后發(fā)送出去,同時(shí)也把以太網(wǎng)收到的的數(shù)據(jù)按照TCP/IP格式提取出來(lái)后再按照串口通信的格式組合后接收,。常用的串口通信格式為(9600,,N,8,1),意思就是通信的速率(波特率)為9600bps,,即每秒9600位,,N表示無(wú)奇偶校驗(yàn)位,8表示用8個(gè)字節(jié)表示一個(gè)數(shù),,1就是最后再加上1位附加位,。以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議的數(shù)據(jù)包括幀同步、地址,、類型,、數(shù)據(jù)、校驗(yàn),。把串口要發(fā)送的一個(gè)數(shù)據(jù)去掉校驗(yàn)位和附加位提取出8個(gè)字節(jié)的純數(shù)據(jù),,然后將它填充到以太網(wǎng)幀的數(shù)據(jù)部分,并且再補(bǔ)充任意38個(gè)字節(jié)到46個(gè)字節(jié)就可以構(gòu)成一幀以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)包發(fā)送出去,。同理,,把以太網(wǎng)收到的一幀數(shù)據(jù)包去掉幀同步、地址,、類型和校驗(yàn)后得到46個(gè)字節(jié)的純數(shù)據(jù),,只取前面的8個(gè)字節(jié),然后加上校驗(yàn)位和附加位按照波特率由串口接收,。

   “標(biāo)準(zhǔn)虛擬串口軟件”可以將標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP協(xié)議虛擬成為本地串口,。也就是可以將以上介紹的幾種以太網(wǎng)串口通信產(chǎn)品都虛擬成為計(jì)算機(jī)本地串口,可以做到與產(chǎn)品無(wú)關(guān),。運(yùn)行“標(biāo)準(zhǔn)虛擬串口軟件”Serial to TCP/IP ,,安裝后填寫COM口號(hào)、IP地址(比如192.168.0.7)和本地端口號(hào)(比如1024),,按“Activate”后生效,。Connector中的COM號(hào)由用戶選擇,但是不要與計(jì)算機(jī)已經(jīng)有的串口COM號(hào)重復(fù),,如果將Create Virtual COM port打勾,,則會(huì)在計(jì)算機(jī)的“設(shè)備管理器”中查看到這個(gè)COM口,。

    通“標(biāo)準(zhǔn)虛擬串口軟件”設(shè)置后的產(chǎn)品可以在計(jì)算機(jī)上看作一個(gè)串口。在Windows下的用“串口調(diào)試助手”等各種串口通信程序都可以使用,。按“Deactive”可以使得本虛擬串口失效,。

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