串口轉(zhuǎn)網(wǎng)口模塊--網(wǎng)口轉(zhuǎn)串口模塊.doc

串口轉(zhuǎn)網(wǎng)口網(wǎng)口轉(zhuǎn)串口串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊TTL電平帶RJ45聯(lián)網(wǎng)模塊型號：ZLSN3000名稱：TTL電平帶RJ45聯(lián)網(wǎng)模塊用法：只需通過排線將RXD、TXD和用戶電路板MCU（例如51單片機(jī)）串口連接，即可使用。選型：使用ZLSN2000之前，可先用ZLSN3000測試模塊性能，用戶無需制板即可與 模塊連接，方便快捷。適合已有串口設(shè)備立即聯(lián)網(wǎng)升級。型號：ZLSN3002名稱：TTL電平帶RJ45聯(lián)網(wǎng)模塊用法：只需通過排線將RXD、TXD和用戶電路板MCU（例如51單片機(jī)）串口連接，即可使用。選型：與ZLSN3000相比，ZLSN3001速度更快，但是電流從40mA變?yōu)?00mA。另外厚度厚3mm。串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊RS232聯(lián)網(wǎng)模塊型號：ZLSN2100名稱：RS232聯(lián)網(wǎng)模塊用法：可9V24V電源，實現(xiàn)DB9接口（公頭）RS232到以太網(wǎng)的轉(zhuǎn)化。選型：需要RS232轉(zhuǎn)以太網(wǎng)的普通用戶請選擇ZLSN2100。型號：ZLSN4000名稱：MINI型RS232聯(lián)網(wǎng)模塊用法：可外接5V或者9V24V電源，實現(xiàn)DB9接口（母頭）RS232到以太網(wǎng)的轉(zhuǎn)化。 支持通過串口供電。選型：和ZLSN2100的區(qū)別是尺寸小。串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)RS485/422聯(lián)網(wǎng)模塊型號：ZLSN3100名稱：RS485/422聯(lián)網(wǎng)模塊用法：可連接RS485/422設(shè)備，連接422時可以實現(xiàn)全雙工通信。選型：類似ZLSN2100，但是為RS485/422串口。串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)RS232/485聯(lián)網(wǎng)模塊型號：ZLSN5102名稱：RS232/485聯(lián)網(wǎng)模塊用法：可連接RS232/485設(shè)備。選型：采用ZLSN2002核心模塊速度快，但是功耗較大。串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)多串口RS232/485/422聯(lián)網(wǎng)模塊型號：ZLSN5400名稱：RS232/485/422多串口聯(lián)網(wǎng)模塊用法：可連接多個RS232/485/422串口設(shè)備，比如 ZLSN5400-1、 ZLSN5400-2 、ZLSN5400-3 ，分別實現(xiàn)13串口。選型：多串口。串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)定制聯(lián)網(wǎng)模塊型號：ZLSN5102-M名稱：RS232/485定制聯(lián)網(wǎng)模塊用法：內(nèi)嵌可二次開發(fā)的MCU系統(tǒng)，可開發(fā)用戶特定的協(xié)議轉(zhuǎn)化、軟件功能。定制功能可以由卓嵐幫助開發(fā)。選型：需要特殊功能的定制模塊。特點支持全雙工、高速率數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，零丟包技術(shù)。經(jīng)濟(jì)型價格。支持TCP Server、TCP Client、UDP模式、UDP組播、對接通信、Realcom模式。波特率支持300115200bps，數(shù)據(jù)位支持58位，校驗位可以為None、奇校驗、偶校驗、Mark、Space五種方式，支持CTS/RTS、DSR/DTR、XON/XOFF流控，12位停止位。支持On-the-fly技術(shù)（串口參數(shù)自適應(yīng)）。免費(fèi)配備Windows虛擬串口&設(shè)備管理工具ZLVircom，支持虛擬串口，并可以一鍵式搜索模塊，修改參數(shù)。提供設(shè)備管理函數(shù)庫（Windows DLL動態(tài)鏈接庫），方便用戶用VC、VB、Delphi、C+Builder開發(fā)應(yīng)用程序。創(chuàng)新的斷網(wǎng)檢測機(jī)制，保證了數(shù)據(jù)實時可達(dá)性。適合Modbus RTU的網(wǎng)絡(luò)化升級（需定制）；并支持直接將Modbus TCP轉(zhuǎn)化為Modbus RTU的功能。內(nèi)置Web服務(wù)器，可通過瀏覽器修改模塊參數(shù)。用戶可設(shè)計網(wǎng)頁并下載到模塊內(nèi)部（需定制）。支持卓嵐網(wǎng)頁控件技術(shù)（專利2009SR09861），例如網(wǎng)頁按鈕可直接控制繼電器、網(wǎng)頁可顯示溫度等用戶數(shù)據(jù)。支持設(shè)備端通過串口控制模塊，輕松實現(xiàn)設(shè)備端對模塊的二次開發(fā)。功耗低，最大功率小于0.25W。支持DHCP，解決IP管理、IP沖突問題。支持DNS，滿足通過域名實現(xiàn)通信的要求。支持多TCP連接，可達(dá)100個TCP連接同時和聯(lián)網(wǎng)模塊通信（需定制）。支持IO口輸入輸出控制，支持7個IO引腳的讀寫（需定制）。靈活的串口數(shù)據(jù)分幀設(shè)置，滿足用戶各種分包需求。UDP模式或者TCP模式都支持動態(tài)目的地址模式，可以實現(xiàn)模塊與多個服務(wù)器通信。使用虛擬串口時支持通過第9位（地址幀為1，數(shù)據(jù)幀為0）進(jìn)行多機(jī)通信。支持通過Internet通信，包括通過Internet查找模塊和配置模塊參數(shù)。支持?jǐn)?shù)據(jù)包命令字的過濾功能（需定制），減輕用戶MCU的過濾負(fù)擔(dān)。本文介紹在串口轉(zhuǎn)網(wǎng)口模塊中如何使用各種TCP工作模式，根據(jù)不同的應(yīng)用如何進(jìn)行靈活選擇TCP客戶端、TCP服務(wù)器、UDP、UDP組播。然后介紹如何用zlvircom配置串口轉(zhuǎn)TCP/IP并和SocketDlgTest程序通信。1.TCP&UDP工作模式TCP/IP是網(wǎng)際互聯(lián)的基本協(xié)議，TCP/IP實際涉及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的兩層：網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層。IP屬于網(wǎng)絡(luò)層，而TCP屬于傳輸層，實際上TCP/IP協(xié)議還有另外部分協(xié)議即UDP協(xié)議，UDP協(xié)議和TCP協(xié)議共同組成了TCP/IP協(xié)議的傳輸層。而TCP協(xié)議有具有客戶端和服務(wù)端兩種工作模式。在RS232/RS485聯(lián)網(wǎng)模塊應(yīng)用中，主要在UDP、TCP客戶端、TCP服務(wù)器3種模式之間進(jìn)行選擇。如圖1所示。1.1 TCP和UDP的區(qū)別和比較圖1.TCP&UDP各種工作模式演示 TCP（Transmission Control Protocol）是可靠連接協(xié)議。串口轉(zhuǎn)網(wǎng)口模塊，我們可以用打電話來類比TCP協(xié)議。使用TCP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，首先需要建立連接；就如在通電話前需要先撥通電話一樣。TCP是可靠傳輸?shù)?，即你傳輸?shù)臄?shù)據(jù)有誤或者丟失，則會自動重新傳輸以保證數(shù)據(jù)正確；這正如打電話的時候，如果信號不好，收方會說：“聽不清，請再說一遍?！盪DP（User Datagram Protocol）是報文傳輸協(xié)議。我們可以用手機(jī)短信來類比UDP協(xié)議。使用UDP協(xié)議，你無需先征得對方的同意（無需先建立連接），可以隨時發(fā)送。但是UDP協(xié)議是不可靠傳輸?shù)?，你發(fā)送出去的數(shù)據(jù)不能夠保證正確地被對方收到；所謂“正確接收”，它包括3方面的內(nèi)容：1.丟失問題：數(shù)據(jù)丟失后可以重傳。2.誤碼問題：數(shù)據(jù)內(nèi)容錯誤能被檢測并重新發(fā)送。3.順序問題：UDP無法保證數(shù)據(jù)的順序，例如在發(fā)送長文字的短信的時候，有可能后半部分短信內(nèi)容先收到，然后再收到前半部分短信內(nèi)容。這給接收者較大的迷惑，TCP協(xié)議沒有這個問題。UDP協(xié)議的也有自身優(yōu)點。1.簡單性、方便性，UDP協(xié)議非常類似串口通信，因為串口發(fā)送數(shù)據(jù)本身基于非連接（報文）的。此時在串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)的時候，使用UDP協(xié)議符合原來的思維。2.UDP協(xié)議具有廣播、組播功能，可以實現(xiàn)一對多通信。表1. TCP與UDP的區(qū)別TCPUDP需要連接是否占用線路是否可靠傳輸是否簡單易用否是支持廣播否是1.2 TCP客戶端和TCP服務(wù)器的區(qū)別在選擇TCP進(jìn)行通信的時候，通信的雙方，必須一方為TCP客戶端（TCP Client），一方為TCP服務(wù)器（TCP Server）。串口轉(zhuǎn)網(wǎng)口模塊，以打電話來類比，打電話的人是TCP客戶端，接電話的一方為TCP服務(wù)器。TCP/IP協(xié)議中的IP地址類似電話號碼，而TCP/IP中的端口號類似電話分機(jī)號。客戶端（撥電話者），首先需要知道對方的IP地址和端口（電話號碼和分機(jī)號），先連接上TCP服務(wù)器端（接聽者的電話摘機(jī)），才能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸（通話）。和一般電話不同，在這里TCP服務(wù)器可以同時接入多個TCP客戶端，就如有多路線路的電話，不會因為一路電話在接通中而不能接入其它電話。在ZLSN聯(lián)網(wǎng)模塊的RS232轉(zhuǎn)網(wǎng)絡(luò)中，TCP連接有長連接和短連接之分。TCP長連接就是連接建立后不斷開，直到斷電。TCP短連接是指需要通信的時候建立連接，通信完畢后立即關(guān)閉連接。1.3 UDP廣播UDP相對于TCP來說UDP的一個優(yōu)勢是可以實現(xiàn)一對多的通信。以下就介紹UDP廣播和UDP組播。UDP廣播：UDP廣播包不同于普通的UDP數(shù)據(jù)包，UDP廣播說明如下：1. UDP廣播包一般只能夠在局域網(wǎng)內(nèi)部存在，也就是說它是不能夠?qū)崿F(xiàn)跨路由通信的。2. 同一個局域網(wǎng)內(nèi)的所有的計算機(jī)都能夠接收到廣播包。這樣增加了網(wǎng)絡(luò)的負(fù)擔(dān)，同時安全性也會降低。3. 卓嵐ZLSN系列模塊支持發(fā)送和接受UDP廣播包。另外SocketDlgTest也支持發(fā)送和接受UDP廣播數(shù)據(jù)包，可以用于UDP廣播調(diào)試。1.4 UDP組播UDP組播：UDP單播（即普通的UDP通信）可以實現(xiàn)點與點之間的通信。UDP的廣播可以實現(xiàn)一點向多點發(fā)送數(shù)據(jù)。但是UDP廣播存在以下缺點：不僅需要接收數(shù)據(jù)的聯(lián)網(wǎng)模塊可以收到數(shù)據(jù)，任何一臺局域網(wǎng)中的計算機(jī)都可以收到數(shù)據(jù)，這樣數(shù)據(jù)包保密性不強(qiáng)，同時也給不愿接收該數(shù)據(jù)的計算機(jī)增加了負(fù)擔(dān)。UDP組播可以解決以上問題，UDP組播可以實現(xiàn)一點向多點發(fā)送數(shù)據(jù)，而且只有加入某個組播組的聯(lián)網(wǎng)模塊才可以收到數(shù)據(jù)，不會對組播組外的模塊或計算機(jī)增加接收負(fù)擔(dān)，減輕了網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷。為了確定您購買的卓嵐產(chǎn)品是否支持UDP組播請打開ZLVircom程序的設(shè)備設(shè)置對話框，點擊“更多高級選項”，如果該設(shè)備支持的高級功能中“UDP組播”是打勾的則表明該設(shè)備支持UDP組播。2.工作模式的選擇2.1 TCP和UDP的選擇在TCP和UDP選擇上，TCP協(xié)議有很多優(yōu)點，這里只介紹何時使用UDP協(xié)議。1.節(jié)省上位機(jī)的線路資源。在串口轉(zhuǎn)網(wǎng)口模塊的串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)應(yīng)用中，如果選擇TCP協(xié)議，且為TCP客戶端的話，那么TCP連接是在模塊上電之后就開始連接的，屬于“長連接”。這就使得TCP協(xié)議一直占用一條通信線路（一個socket接口），如果聯(lián)網(wǎng)模塊個數(shù)很多（例如上萬個），那么用TCP協(xié)議占用較多資源。而UDP則無此問題。2.簡化上位機(jī)編程的復(fù)雜性?；赨DP的socket編程相對于TCP要簡單些。3.需要廣播或者組播的應(yīng)用。2.2 客戶端和服務(wù)器的選擇1. 一個監(jiān)控中心還是多個監(jiān)控中心。一個監(jiān)控中心：在單個監(jiān)控中心的集中監(jiān)控系統(tǒng)中，分散在各個采集點的ZLSN模塊將采集數(shù)據(jù)傳送到中心計算機(jī)，此時最好采用ZLSN模塊為TCP客戶端的方式，因為此時每個模塊只要設(shè)置一個目的IP（中心計算機(jī)的IP地址）即可。當(dāng)然也可以采用中心為客戶端、模塊為服務(wù)端方式，但是此時中心必須記住每個模塊的IP地址，不利于系統(tǒng)的延展性和配置的靈活性。多個監(jiān)控中心：現(xiàn)在有多個中心計算機(jī)需要監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)模塊，由于TCP客戶端模塊只能連接一個中心（一個目的IP），所以多個中心無法監(jiān)控一個TCP客戶端模式的模塊（除非采用卓嵐的“類AT命令”功能，讓串口轉(zhuǎn)網(wǎng)口模塊可以根據(jù)需要連接到不同的中心）。此時應(yīng)該采用模塊為服務(wù)端的方式。如果需要多個計算機(jī)同時（不是分時）監(jiān)控一個ZLSN模塊，請選擇ZLSN2090為核心的多TCP連接模塊，ZLSN2090支持同時存在100個TCP連接。2.哪方知道對方IP地址。如果通信的AB雙方中如果有一方（例如A）不知道對方（例如B）的IP地址，那么A必須作為TCP服務(wù)器。這是因為A不知道B的IP地址，也無法進(jìn)行連接操作。在ZLSN聯(lián)網(wǎng)模塊大量應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)中，ZLSN聯(lián)網(wǎng)模塊的IP地址通過動態(tài)獲取，所以中心并不知道所有模塊的IP地址，所以此時模塊應(yīng)該作為客戶端。3.主從關(guān)系。在主從關(guān)系的通信模式中，主機(jī)總是先發(fā)送數(shù)據(jù)，從機(jī)給出應(yīng)答。在TCP短連接應(yīng)用中，主機(jī)應(yīng)該采用客戶端。這是因為短連接采用有數(shù)據(jù)發(fā)送的時候建立TCP連接的方式，只有主機(jī)才知道何時需要發(fā)送那個數(shù)據(jù)何時需要建立連接，所以主機(jī)為客戶端。2.3 TCP短連接和TCP長連接的選擇TCP短連接由于占用的TCP線路資源少，一般效率優(yōu)于長連接。但是以下情況下采用長連接：通信的雙方?jīng)]有主從關(guān)系。任何一方都有首先發(fā)送數(shù)據(jù)的可能，所以要保持TCP連接一直保持。選擇長連接的時候需要注意，在連接建立到當(dāng)前，中間網(wǎng)線是否有斷開，需要時時檢測連接的可用性，短連接無該問題，使用較為方便。3.參數(shù)配置和網(wǎng)絡(luò)連接這里介紹，如何用zlvircom配置串口轉(zhuǎn)TCP/IP并和SocketDlgTest程序通信。卓嵐串口轉(zhuǎn)TCP/IP遵守的是標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP協(xié)議，所以任何遵守該協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)終端都可以和聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品通信，卓嵐科技提供了網(wǎng)絡(luò)調(diào)試工具（SocketDlgTest程序，用戶可以在開始菜單/程序/ZLVircom/調(diào)試工具，找到該軟件）來模擬網(wǎng)絡(luò)終端來和串口轉(zhuǎn)TCP/IP產(chǎn)品通信。要想兩個網(wǎng)絡(luò)終端（這里是網(wǎng)絡(luò)調(diào)試工具和串口轉(zhuǎn)TCP/IP產(chǎn)品）能夠通信，其參數(shù)配置必須需要配對。3.1 UDP模式在UDP模式下，參數(shù)配置如圖 2所示，左邊為zlvircom中串口轉(zhuǎn)TCP/IP產(chǎn)品的配置，右邊為網(wǎng)絡(luò)調(diào)試工具SocketDlgTest的設(shè)置。首先必須兩者都是UDP工作模式。另外用紅色箭頭表示的，網(wǎng)絡(luò)工具的目的IP和目的端口必須指向聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的本地IP和本地端口。用藍(lán)色箭頭表示的，聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的目的IP必須是網(wǎng)絡(luò)工具所在計算機(jī)的IP地址，而聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的目的端口必須是網(wǎng)絡(luò)調(diào)試工具的本地端口。這些網(wǎng)絡(luò)參數(shù)配置好后才能保證雙向的UDP數(shù)據(jù)通信。圖2. UDP模式參數(shù)配置3.2 TCP客戶端在TCP模式下工作模式有兩種TCP服務(wù)端和TCP客戶端，不論采用哪一種模式，必須一方是服務(wù)端，另一方是客戶端，之后客戶端才能訪問服務(wù)端，都為客戶端或者服務(wù)端則無法實現(xiàn)通信。當(dāng)串口轉(zhuǎn)TCP/IP作為客戶端時，必須有3個對應(yīng)關(guān)系，如圖 3所示。串口轉(zhuǎn)TCP/IP的工作模式為客戶端對應(yīng)SocketDlgTest的服務(wù)器模式，串口轉(zhuǎn)TCP/IP的目的IP必須是SocketDlgTest所在計算機(jī)的IP地址，串口轉(zhuǎn)TCP/IP產(chǎn)品的目的端口必須是SocketDlgTest的本地端口。這樣設(shè)置后串口轉(zhuǎn)TCP/IP即可自動連接網(wǎng)絡(luò)工具，連接建立后即可收發(fā)數(shù)據(jù)。圖3. 串口轉(zhuǎn)TCP/IP作為客戶端3.3 TCP服務(wù)器當(dāng)串口轉(zhuǎn)TCP/IP產(chǎn)品作為服務(wù)端時，也有3個對應(yīng)關(guān)系，如圖 3 所示，這里不一一解說。這樣設(shè)置后點擊網(wǎng)絡(luò)工具的打開按鈕即可和串口轉(zhuǎn)TCP/IP產(chǎn)品建立TCP連接，連接建