以太網串口轉換器也稱為以太網串口服務器,是一種把傳統的串口(RS-232、RS-485)設備接入以太網的轉換裝置。最早的產品大約出現於十年前,通過最近十年的發展,產品從早期的支持10M以太網發展到現在的100M,乃至1000M以太網,另外出現了支持全信號RS-232口,還有帶光電隔離和虛擬串口等功能。本文著重介紹最新出現的支持1000M以太網,帶全信號RS-232口的以太網串口轉換器。
以太網串口轉換器本質上就是把串口收到的數據按照串口通信格式提取出來後再按照以太網的TCP/IP協議進行重新排列後發送出去,同時也把以太網收到的的數據按照TCP/IP格式提取出來後再按照串口通信的格式組合後發送出去。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表示無奇偶校驗位,8表示用8個字節表示一個數,1就是最後再加上1位附加位。以太網TCP/IP協議的數據相對複雜一些。每一幀以太網數據包括幀同步、地址、類型、數據、校驗。MAC地址),長度是48位,是在網卡出廠時固化的。以太網幀中的數據長度規定最小46字節,最大1500字節,數據包的長度不夠46字節,要在後麵補填充位。把串口接收的一個數據去掉校驗位和附加位提取出8個字節的純數據,然後將它填充到以太網幀的數據部分,並且再補充任意38個字節到46個字節就可以構成一幀以太網的數據包發送出去。同理,把以太網收到的一幀數據包去掉幀同步、地址、類型和校驗後得到46個字節的純數據,隻取前麵的8個字節,然後加上校驗位和附加位按照波特率從串口發送出去。其中的地址地址是指網卡的硬件地址(也叫近年來計算機的以太網口,就是RJ-45口,已經從10/100M逐步普及到了1000M,或者叫做1G。由於以太網的速率的提高都是保持了對以前速率的兼容,所以1000M的性能仍然兼容100M,100M兼容10M。甚至今天的無線以太網,也就是WIFI也在不斷提高速率,從早期的11M、54M到現在的150M、300M,將來普及1000M無線以太網也是指日可待。
雖然計算機的以太網口已經基本上普及到了1000M的性能,但是同時以太網串口轉換器的性能提高卻相對緩慢。主要的問題在於以太網串口轉換器采用的CPU以及外圍的以太網接口芯片仍然性能達不到1000M的要求。雖然以太網串口轉換器采用的CPU已經有從單片機改到ARM的趨勢,但是所采用的ARM的性能仍然不夠強勁。目前100M的以太網串口轉換器的以太網口基本都是使用ARM芯片本身帶的以太網口,現在最高隻有100M的,比如LPC2368。1000M以太網口必須使用專門的1000M以太網外圍接口芯片,另外ARM芯片性能也要求更為強勁,同時編程也要複雜的多,功耗也略有增加。
由於1000M以太網串口轉換器的CPU性能大大提高,所以可以非常輕鬆地處理RS-232的全部信號。RS-232的全信號包括RXD、TXD、RTS、 CTS、DTR、DSR、DCD、RI以及地線GND。平常在工業通信中我們隻用到RS-232的RXD(接收)和TXD(發送)信號以及地線GND。目前有些號稱帶握手信號的同類產品實際上是僅僅是帶一個用於控製RS-485收發方向切換的信號,而且是發送時自動產生。同樣也由於CPU的性能更為強勁, 所以1000M以太網串口轉換器可以輕鬆支持串口最高速率達460.8Kbps。目前普通的以太網串口轉換器最高速率一般為115.2Kbps。
這款型號為ETH232Q的以太網串口轉換器不僅可以從1000M以太網口擴展出一個全信號的RS-232口,還可以虛擬成為本地COM串口(COM1-COM256)、這樣就無須修改已有的串口通信軟件。特別是這個虛擬串口是自動生成的,可以在WINDOWS的de資zi源yuan管guan理li器qi中zhong查zha看kan到dao,不bu象xiang以yi前qian的de以yi太tai網wang串chuan口kou轉zhuan換huan器qi那na樣yang需xu要yao另ling外wai專zhuan門men的de虛xu擬ni串chuan口kou工gong具ju軟ruan件jian。這zhe樣yang的de好hao處chu在zai於yu無wu需xu預yu先xian設she置zhi串chuan口kou的de波bo特te率lv等deng格ge式shi,用yong戶hu可ke以yi在zai自zi己ji的de串chuan口kou通tong信xin程cheng序xu裏li隨sui時shi設she置zhi波bo特te率lv等deng並bing且qie可ke以yi隨sui時shi修xiu改gai。ETH232Q自動支持交叉線與直連線RJ-45電纜。ETH232Q的配置程序用於查看或修改ETH232Q產品的以太網IP地址、密碼等。注意計算機接ETH232Q的網口的IP地址選“自動獲取IP地址”。也可以用戶自行修改IP地址,但是前3位必須一致,最後一位1到254均可,但是不要與ETH232Q本身IP的最後一位重複。連接通了以後可以通過網頁查看ETH232Q的IP地址、設置和修改密碼。安裝完畢後就可以從計算機的“設備管理器”中看到增加的串口,相當於就是本機的串口。記住這個COM口的號碼,此時普通串口通信軟件都可以直接成功使用,包括全部信號!
隨著計算機的硬件和軟件技術的發展,以太網已經從10/100M發展到了目前普及的1000M(1G),而萬兆(10G)yitaiwangjishuyeyijingchuxian,pujiwanzhaoyitaiwangyeshichizaodeshiqing。gongyetongxinyouyuyaoqiugenggaodekekaoxingsuoyiwangwangshiyongxiangduichengshudejishu,zaijishushangwanyibushikeyilijiede。jintianqianzhaoyitaiwangjishuyijingchengshu,muqianzhengshipujiqianzhaoyitaiwangchuankouzhuanhuanqideshiji。