串口服务器如何工作的

1. 串口服务器的工作原理是什么样的啊

请看 武汉鸿伟光电
T101 单串口以太网服务器
特点�7�41个RS-232/485/422自适应串口，1个10Mbps 以太网接口（网络变压器隔离）
�7�4 速率高，串口速率最高可达115.2Kbps
�7�4 性能稳定，误码率极低
�7�4 内置UDP，TCP/IP协议族
�7�4 支持IP地址结合端口号的握手连接
�7�4 只涉及与T101的数据交换,无须涉及到各种复杂的网络协议
�7�4 支持MODBUS等常用协议数据帧的传输
�7�4 正式授权的以太网MAC地址
�7�4 自重起功能
�7�4 虚拟串口方式保证原有的串口应用程序的无缝对接。

2. 串口服务器如何工作

在USB协议发明之后，我们生活中很少见到串口设备。由于现代传输系统的这个原因，大多数制造商不再在笔记本电脑、台式计算机或现代设备上添加串行端口。因此，比如串行打印机、电子秤、条形码扫描仪、串行消费/工业设备、GPS、监控摄像头等设备通常都有一个串口连接的功能，如RS232、RS422或RS485串口与计算机交互。

从远程计算机建立对这组设备的远程访问问题需要串口服务器的帮助。 一个串口服务器 可以把大多数串行设备连接到一个以太网端口，这样就可以直接在计算机或交换机或网络路由器上使用，并远程控制这个设备。

串口服务器是一种小型设备，有时称为 串口联网转换器 、串行TCP/IP服务器或简单的终端服务器。然而，所有这些名称只是对同一种设备的不同称呼而已，这种设备是将串口(RS232、RS422或RS485)数据转换为以太网数据包，以太网数据包双向转换为串口(RS232、RS422或RS485)数据。如果IP/TCP数据包通过ieee802.11a/b/g网络链路传输，它也可以用作无线串口服务器。串口服务器通过网络重定向串行设备。因此，它消除了与计算机物理连接的必要性。串口服务器有其唯一的IP地址。这就是它通常被称为服务器的原因。

首先，当你购买一个串口服务器时，需要先在计算机上安装驱动软件。该程序用于在计算机上创建虚拟COM端口，方便连接了硬件。所有虚拟串行端口都是通过设备软件的助手创建的，这些软件作为本地项到达计算机的设备管理器中。这种方法，适用于任何需要植入串行到以太网硬件的COM端口上，就好像它是自己的物理端口一样。现在，每次将串行设备连接到串口服务器的COM端口时，外围设备都会重定向到计算机的虚拟串行端口。它会被计算机识别为本地设备。

大多数串口服务器系统都添加了虚拟COM端口驱动程序。在开始使用转换器之前，必须先将其安装在计算机上。安装过程完成后，当硬件连接到计算机时，虚拟COM软件将立即能够在计算机的设备管理器中创建虚拟COM端口。

要设置串口服务器，只需连接以太网电缆、串行电缆和电源适配器。

在完成前面提到的所有步骤之后，您就可以开始配置串口服务器了。几乎所有的串口服务器都是直接开箱即用的，因为它会自动检测你正在使用的串行接口和所有其他设置。但是，如果需要配置默认设置，则可以登录到串口服务器的设置界面进行设置。有时，您可以通过访问虚拟COM软件登录到“单元管理”面板，但大多数情况下，使用web浏览器会更快、更简单。只需在浏览器地址栏中输入该转换器的默认IP地址，您将看到串口服务器的管理登录页面。现在您可以根据自己的喜好配置串口服务器了。

原文出自： https://www.usr.cn/News/1667.html

3. 串口服务器的工作原理

一、串口服务器的定义及简介：

串口服务器是为RS-232/485/422到TCP/IP 之间完成数据转换的通讯接口转换器。提供RS-232/485/422终端串口与TCP/IP网络的数据双向透明传输，提供串口转网络功能，RS-232/485/422转网络的解决方案。可以让串口设备立即联接网络。

随着Internet的广泛普及，“让全部设备连接网络”已经成为全世界企业的共识。为了能跟上网络自动化的潮流，不至于失去竞争优势，必须建立高品位的数据采集、生产监控、即时成本管理的联网系统。利用基于TCP/IP的串口数据流传输的实现来控制管理的设备硬件，无需投资大量的人力、物力来进行管理、更换或者升级。

串口服务器就使得基于TCP/IP的串口数据流传输成为了可能，它能将多个串口设备连接并能将串口数据流进行选择和处理，把现有的RS 232接口的数据转化成IP端口的数据，然后进行IP化的管理，IP化的数据存取，这样就能将传统的串行数据送上流行的IP通道，而无需过早淘汰原有的设备，从而提高了现有设备的利用率，节约了投资，还可在既有的网络基础上简化布线复杂度。串口服务器完成的是一个面向连接的RS 232链路和面向无连接以太网之间的通信数据的存储控制，系统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判断，并转换成串行数据送达响应的串口设备。

二、串口服务器的特点：

内部集成 ARP，IP，TCP ,HTTP，ICMP，SOCK5，UDP，DNS等协议。RS-485/422转换提供数据自动控制。RS-232/422/485三合一串行接口 , 300-230.4KBPS波特率。支持动态IP（DHCP）和静态IP，支持网关和代理服务器，可以通过Internet传输数据。提供数据双向透明传输，用户不需要对原有系统做任何修改。所有串口内置600W防雷 。10/100M以太网、自动侦测直连或交叉线。可以同时支持多个连接。

三、串口服务器工作方式及通讯模式：

工作方式：

1.服务器方式：在该工作方式下，串口联网服务器作为TCP服务器端， 转换器在指定的TCP端口上监听平台程序的连接请求，该方式比较适合于一个转换器与多个平台程序建立连接（一个转换器不能同时与多个平台程序建立连接）。
2.客户端方式：在该工作方式下，串口联网服务器 作为 TCP 客户端，转换器上电时主动向平台程序请求连接，该方式比较适合于多个转换器同时向一个平台程序建立连接。

通讯模式：

1.点对点通讯模式：该模式下，转换器成对的使用，一个作为服务器端，一个作为客户端，两者之间建立连接，实现数据的双向透明传输。该模式适用于将两个串口设备之间的总线连接改造为 TCP/IP 网络连接。
2.使用虚拟串口通讯模式：该模式下，一个或者多个转换器与一台电脑建立连接，实现数据的双向透明传输。由电脑上的虚拟串口软件管理下面的转换器，可以实现一个虚拟串口对应多个转换器， N 个虚拟串口对应 M 个转换器（ N<=M ）。该模式适用于串口设备由电脑控制的 485 总线或者 232 设备连接。
3.基于网络通讯模式： 该模式下，电脑上的应用程序基于SOCKET 协议编写了通讯程序，在转换器设置上直接选择支持 SOCKET 协议即可。

四、串口服务器应用领域：

它主要应用在门禁系统、考勤系统、售饭系统、 POS 系统、楼宇自控系统、自助银行系统电信机房监控，电力监控等。

五、硬件系统及其模块：

1.硬件系统

硬件系统是实现整个系统功能的基础，是整个设计实现的关键。

整个串口服务器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因为速率不同而存在的速率匹配问题，在对串口服务器的实现过程中，也必须着重考虑所做的设计和所选择的器件是否能够完成这些功能。

（1）硬件系统组成模块

在制定设计方案和选定器件时遇到的技术难点是如何利用处理器对串口数据信息进行TCP/IP协议处理，使之变成可以在互联网上传输的IP数据包。目前解决这个问题很多时候采用32位MCU + RTOS方案，这种方案是采用32位高档单片机，在RTOS（实时多任务操作系统）的平台上进行软件开发，在嵌入式系统中实现TCP/IP的协议处理。它的缺点是：单片机价格较高，开发周期较长；需要购买昂贵的RTOS开发软件，对开发人员的开发能力要求较高。

借鉴上述方案的优缺点，我们决定把串口服务器的硬件部分分为几个模块设计，这就是主处理模块、串口数据处理模块和以太网接口及控制模块等几大模块来共同完成串口服务器的功能。

在器件的选择上，选用Intel公司的801086芯片作为主处理模块的处理器芯片，它是一种非常适合于嵌入式应用的高性能、高集成度的16位微处理器，功耗低。由于考虑到串口数据速率较低而以太网的数据传输速率高所造成的两边速率不匹配的问题，我们决定采用符合总线规范的大容量存储器来作为数据存储器；由于主处理模块还涉及到数据线/地址线复用、串并转换、器件中断信号译码、时钟信号生成、控制信号接入等功能，若是选用不同的器件来完成，势必会造成许多诸如时延不均等问题，我们选用了一片大容量的高性能可编程逻辑器件来完成上述所提到的功能，这样的优点在于，我们保证了稳定性和高可靠性，并且可编程逻辑器件的可编程功能使得对于信号的处理的空间更大，且具有升级的优势。

以太网接口及控制模块在串口服务器的硬件里面起着很重要的作用，它所处理的是来自于以太网的IP数据包，考虑到通用性的原则，我们采用一片以太网控制芯片来完成这些功能，并在主处理模块中添加了一片AT24C01来存储以太网控制芯片状态。通过主处理模块对于以太网控制芯片数据及寄存器的读/写，我们可以完成对IP数据包的分析、解/压包的工作。

串口数据处理模块主要完成的是对于串口数据流的电平转换和数据格式的处理，判断串行数据的起始位及停止位，完成对数据和校验位的提取。一般的设计采用的是MAX232和一片UART的设计思想，这里我们也是遵从这种设计理念，不过我们采用的是集成了MAX232+UART功能的芯片，小尺寸、低成本、低功耗，而且采用与SPITM/QS-PITM/MICROWIRETM兼容的串行接口，节省线路板尺寸与微控制器的I/O端口。

这种模块化的方案的优点在于：采用高速度的16位微控制器，外围器件少，系统成本低；并且采用Intel公司的开发平台，可以大幅度地缩短开发周期并降低开发成本。

（2）硬件工作流程及应用架构

主处理器首先初始化网络及串口设备，当有数据从以太网传过来，处理器对数据报进行分析，如果是ARP（物理地址解析）数据包，则程序转入ARP处理程序；如果是IP数据包且传输层使用UDP，端口正确，则认为数据报正确，数据解包后，将数据部分通过端口所对应的串口输出。反之，如果从串口收到数据，则将数据按照UDP格式打包，送入以太网控制芯片，由其将数据输出到以太网中。可以知道，主处理模块主要处理TCP/IP的网络层和传输层，链路层部分由以太网控制芯片完成。应用层交付软件系统来处理，用户可以根据需求对收到的数据进行处理。

2.硬件系统模块

根据硬件系统的具体结构和不同功能，我们可以将硬件系统划分为下述的几大模块。

（1）主处理器模块

该模块是串口服务器的核心部分，主要由主处理器、可编程逻辑器件、数据及程序存储器等器件构成。

主处理模块完成的功能主要有：在串口数据和以太网IP数据之间建立数据链路；通过对以太网控制芯片的控制读写来实现对IP数据包的接收与发送；判别串行数据流的格式，完成对串口设备的选择以及对串行数据流格式的指定；控制串口数据流与IP数据包之间的速率控制，对数据进行缓冲处理；对UART和以太网控制芯片的寄存器进行读写操作，并存储转发器件状态；完成16位总线数据的串并行转换；完成总线地址锁存功能；完成对各个串口以及各个存储器件的片选功能；完成对各个串口的中断口的状态判别等功能。

（2）以太网接口及控制模块

这个模块主要由以太网接口部分和以太网控制部分构成。

以太网接口部分完成的是串口服务器与以太网接口电路的功能，控制器对所有模块均有控制作用，使整个接口电路能协调地配合后续电路完成以太网的收发功能。

以太网控制部分由收端和发端组成，在他们之间还有以太网状态检测和控制单元，以及收发协调控制器，见图5。由于以太网是半双工工作的，所以这个部分必须随时地监视以太网的状态，并且要根据需要对以太网进行控制，同时还要协调好内部收发端电路的工作状态。以太网检测单元和收发协调控制器就是完成这样的功能的。以太网状态检测单元与以太网接口的控制器接口，将接口的状态送到收发协调控制器，同时将协调控制器的控制信号进行处理，并送到以太网接口的控制器，以控制接口的状态。

在收端，接收到的串行数据流信号通过主处理模块进行串并转换和编码，以太网控制单元控制各部分协调，将产生的地址、数据、写信号送到RAM读写控制单元进行处理。相应的，发端的工作流程和收端相反。

4. 串口服务器的工作原理

首先以太网通讯速率要远远高于串口，利用TCP或UDP方式进行连接，工作方式有两种
1，安装写好的驱动程序，在PC中模拟16个串口，不同的是你对这些串口进行操作时，驱动程序会把你的（操作+串口号）通过网络作发送到串口服务器，因为以太网速率高，一般还是采用UDP方式，比较节省资源，因为TCP是实时连接的。

2，直接编写以太网通讯程序，直接将数据发送给串口服务器，返回接收数据道理一样，采用 数据+串口号。

严格说第二种方案要优于第一中档案，因为少了一层系驱动，就像你说的串口API一样，第一种方案首先要调用API，API再调用驱动，驱动再通过网络发出去，多了很多环节。

5. 什么是串口服务器作用是什么

串口服务器，可以让您减轻工作而非增加工作负担。首先优质串口服务器会有“友好的管理接口”，这些数目繁多的串口设备可能分散在不同的远程，因此优质串口转换器可以利用单一接口完成所有的设定就是一项重要的指标，不论是用Windows软件，Web或是Telnet。高效能与低延迟，在某些传统的串口传输应用，115.2Kbps就已经足够使用，然而如果要转为百兆接口转换器通讯，嵌入式设备模块的速度高230.4kbps将更有保障。

6. 串口服务器一般用在什么地方起什么作用

串口服务器提供串口转网络的功能，能够实现RS-232/485/422串口到TCP/IP网络接口的转换，还能实现RS-232/485/422串口之间的双向透明传输和TCP/IP网络接口。串行设备可以立即具有TCP/IP网络接口功能，可以访问网络以进行数据通信，并大大扩展了串行设备的通信距离。
简而言之，串行设备Web服务器允许传统的RS-232/422/485设备立即连接到网络。串行设备网络服务器就像具有CPU，实时操作系统和TCP/IP协议的微型计算机。它通过串行端口和网络设备传输，用户可以远程统一操作RS-232/422/485设备。

7. 串口服务器是什么-透传原理是什么-是不是交换机

问：串口服务器是什么

答：串口服务器是一种用于通过网络连接两个或多个串口设备的联网设备。它使您能够摆脱物理电缆长度的限制，无论它们位于世界的任何地方，都可以通过以太网连接串口设备。通过使用串口连接的方法，设备可以像紧靠设备一样工作，而无需任何中间设备。

串口服务器的工作方式是通过连接两端的串口设备打包，然后将串行数据打包到以太网数据包中。数据是在两个网络连接的串行接口之间创建链接。在设备之间进行信号传输之前，数据将转换为通过网络发送的TCP / IP数据包。该过程在接收端被逆转，TCP / IP数据包被转换回串行信号。数据包的使用使您的网络应用程序可以保持生存，而无需进行任何配置更改。

问：串口服务器是不是交换机

答：不是。

串口服务器的作用是实现串口转以太网的联网设备，可在以太网局域网和计算机或设备的串口(COM端口)之间传输数据。串口服务器的主要目的是允许在网络中使用诸如打印机、扫描仪或气候控制系统之类的串行设备，而无需依靠计算机的串行端口进行连接。这样，任何串口设备都可以连接到网络，并可以从任何地方(包括Internet)进行访问。

交换机也称为工业以太网交换机，它的作用拓展网络信号的设备，是工业控制中使用的以太网交换机设备。由于采用了网络标准，因此它是开放的，广泛使用的并且便宜。它使用透明且统一的TCP / IP协议。网络已经成为工业控制领域的主要通信标准。

问：串口服务器工作原理是什么

答：如上述所言，串口服务器的作用是实现串口转以太网的联网设备，可在以太网局域网和计算机或设备的串口(COM端口)之间传输数据。

问：串口服务器的连接方法有哪些?

答：直接连接方式和以太网连接方式。

所谓的直接连接方式，就是将串口服务器上的网口与计算机上的网线口直接相连。该组网方式布线简单，可以实现较长距离传输。之所以能实现较长距离传输，是因为从计算机到串口服务器的距离增大。

通过串口服务器将数控设备连接到以太网上，其接线方式非常简单，只需要将串口服务器连接到集线器或者交换机上即可，通过设置串口服务器的IP地址，就可使串口服务器成为以太网上的一个节点，从使连接到该串口服务器的数控系统连接到以太网上，通过该组网方式能够将不同的设备，将RS232/485/422串口，连接到以太网上，实现异构组网。

问：串口服务器一般怎么用

串口服务器的使用通常是串口端RS232/485连接串口设备，另一端与网口相连，RS232和RS485串口同时独立工作，互不影响

远程管理多个串口通讯设备

作为中继延长通讯距离

通过虚拟串口软件实现原串口程序远程控制设备

网络远程控制PLC实现联网

与连接Modbus传感器实现连接组态软件

8. 串行口如何工作的

四种工作方式啊
1、方式0
串行接口的工作方式0为移位寄存器I／O方式。在串行口外接移位寄存器以扩展I／O接口，也可以外接串行同步I／O的设备。
（1）方式0输出
串行口以方式0发送时，数据以RXD端串行输出，TXD端输出同步信号。当一个数据写入串行口发送缓冲器以后，就启动串行口发送器以振荡频率的十二分之一的波特率，将数据从RXD端串行输出。
（2）方式0输入
当串行口定义为方式0并置位REN后，便启动串行口以方式0接收数据，此时RXD端为数据输入端，TXD端为同步脉冲信号输出端。接收器以振荡率的十二分之一的波特率接收RXD端输入的数据信息。但接收器接收到8位数据时，置1中断标志RI。
2、方式1
串行接口定义为工作方式1时，则被控制为8位的异步通讯接口，传送一帧信息为10位，其中1位为起始位，8位数据位（先低位后高位），1位停止位。
（1）方式1输出
串行接口以方式1发送时，数据由TXD端输出。CPU执行一条数据写入发送缓冲
器SBUF的指令（例如，MOVSBUF，A），数据字节写入SBUF后，便启动串行口发送器发送，发送完一帧信息，置1放送中断标志TI。
（2）方式1输入
串行口以方式1接收时，数据从RXD端输入。在REN置1以后，就允许接收器接收。接收器以所建立的波特率的16倍分频计数器，以便实现时间同步。计数器的16个状态把一位的时间等分成16份，在每位时间的第7、8和9个计数状态，位检测器采样RXD的值，接收的值是3次采样中取至少二次相同的值，以排除噪声的干扰。如果在起始接收的值不是0，则起始位无效，复位接收电路。在检测到另一个1到0的跳变时，再重新启动接收器。如果接收到值为0，起始位有效，则开始接收本帧的其余信息。当RI＝0并且接收到的停止位为1（或SM2＝0）时，停止位进入RB8，接收到的8位数据进入接收缓冲器SBUF，置位RI中断标志。接着接收便搜索另一帧信息的起始位。
3、方式2和方式3
串行接口工作方式2和方式3时，则被定义为9位的异步通信接口。传送一帧信息为11位，其中1位起始位，8位数据位（从低位至高位），1位是附加的可程控为1或0的第9位数据，1位停止位。
方式2和方式3的差别仅仅在于波特率不一样，方式2的波特率是固定的，波特率为2SMOD／64（振荡频率）；方式3的波特率是可变的，波特率＝2SMOD／32（T1的溢出率）。
方式2和方式3在发送和接收时唯一的区别就是波特率不同。
（1）方式2和方式3发送
方式2或方式3发送时，数据由TXD端输出，发出一帧信息为11位，附加的第9位数据是SCON中的TB8，CPU执行一条数据写入发送缓冲器SBUF的指令，就启动发送器发送，发送完一帧信息，置“1”TI中断标志。
（2）方式2和方式3接收
串行口被定义为方式2或方式3接收时，数据从RXD端输入，置REN＝1以后，开始接收过程。当检测到RXD端从高到低的负跳变时，确认起始位有效，开始接收本帧的其余信息。在接收完一帧信息后，在RI＝0、SM2＝0时，或接收到第9位数据为“1”时，8位数据装入接收缓冲器，第9位数据装入SCON中RB8，并置RI＝1。若不满足上述的两个条件，接收到的信息将会丢失，也不置位RI

9. 串口服务器

市场上面的串口服务器就能帮你解决这问题
DNS-2(双串口服务器)是一个可以让工业用RS-232、RS-422/485串口设备立即具备联网能力的设备联网服务器。如：LED信息显示设备、PLC、CNC、智能电表、煤气表、生物识别装置、读卡机…等。
NS-2(双串口服务器)支持RS-232/422、4线/2线RS-485等通讯接口,并内置终端电阻,能够满足所有工业串口设备的应用及传输方式。
另外,可选择串口电源输入,由串口设备经由DB25针式接口,直接供应DC电源,让DNS-2(双串口服务器)和串口设备完美地整合在一起。
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10. 串口服务器如何使用

设备连线：
首先将串口服务器的串口和设备串口连接，串口服务器的 RJ45接口和路由器（或者直接连接PC）连接，然后对串口服务器上电。

配置串口参数：
串口服务器可以通过Web网页进行参数修改。通过 Web网页修改参数时需要串口服务器必须和计算机处于同一个子网中。串口参数包括：波特率、数据位、停止位、校验位。

配置网络参数：
串口服务器必须具有一个 IP，可以配置为静态或者通过 DHCP服务器获得。配置串口联网服务器的工作模式：包括 TCP SERVER模式（是指计算机主动寻找串口联网服务器）、 TCP CLIENT模式（是指串口联网服务器主动找计算机）、 UDP模式。配置网络参数的目的 是让计算机能够顺利地和联网服务器建立连接。

启用虚拟串口：
由于一般用户的 PC端软件还是打开串口和设备通信的，此时由于改用了网络所以必须在计算机上虚拟一个串口，虚拟串口负责与串口服务器建立连接，并将数据转发给打开虚拟串口的用户程序。运行用户设备通信程序，并打开虚拟串口。之后用户应用程序即可和设备通信。

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