如何将232/485串口转换成以太网信号

2022-03-17 13:44:48 admin 7

        现在很多设备都是串行通信,尤其是在工业自动化、安全监控等项目中。串行通信的最大优点是方便,即插即用,这是比较常见的。同时,串行通信也有其自身的缺点,如距离短、传输速率慢。然而,随着科学技术的飞速发展,信息通信数据量不断增加,距离也越来越远。实现远程控制的要求很重要,要求串口与以太网或光纤通信紧密连接。然后,随着时代的发展和技术的进步,将串口信号转换为以太网信号的设备应运而生:232/485到RJ45串口服务器。串口到网络口,网络口到串口其实是一样的,因为这样的产品可以实现双向的相互转换。

        串口转以太网并不是物理层和数据链路层的简单转换。由于串口协议本身没有网络层和传输层,以太网串口实际上将串口的数据作为TCP/IP的应用层数据,并使用TCP/IP封装传输。TCP/IP的应用层数据是通过TCP/IP传输的真正有效的数据。例如,用户通过socket的recv()和send()函数接收和发送的实际上是应用层数据。这样,当从串口传输到TCP IP时,用户可以使用recv()和send()函数发送和接收串口数据。

        然而,TCP/IP不仅仅是recv()和send()。根据不同的工作模式,它与连接、关闭和监控有关。这是串行端口传输到网络端口后需要处理的部分。TCP IP的工作模式可分为:TCP服务器模式、TCP客户端模式和UDP模式。

        UDP模式:UDP模式基于非连接模式。只要有数据要发送,就可以在没有事先连接的情况下发送。因此,该模式更接近串行端口的通信模式。然而,UDP协议不能保证数据不丢失,容易产生误码。


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        串口到以太网和串口到TCP/IP定义?

        一般来说,串口是UART,它只定义数据链路层的规格,即起始位、数据位和停止位。然而,在不同的物理层中,它被分为TTL串口、RS232串口、RS485串口等。

        TTL串行端口:用于MCU芯片之间的数据通信的串行端口。它表示+5V(或+3.3V)为1,GND为0。RS232串行端口:用于设备间通信的串行端口。它主要将信号电压从0~5V改变为±15V(实践中通常为±12V)。电压的增加增加了数据传输的距离和可靠性。

        RS485串口:用于远程通信的串口,可实现数千公里的数据传输。其主要特点是将RS232共模信号(信号线与GND之间的电压)替换为差模信号(a线与B线之间的电压),可以抵抗共模干扰,实现远距离传输。

        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、表示层和应用层)划分,串口实际上只包括物理层和数据链路层。TCP/IP协议应该属于网络层和传输层。因此,TCP/IP的串行端口不准确。以太网属于物理层和数据链路层,因此以太网的串口更准确。

        TCP模式:TCP模式采用可靠的数据传输机制,保证数据基本无误码和丢失。在TCP通信中,它必须由两个通信端组成,一个是TCP客户端,另一个是TCP服务器。TCP客户机和TCP服务器的概念可用于类比。TCP客户端是调用方,而TCP服务器是接收方。

        

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