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(hào)：ZLSN3000名稱：TTL電平帶RJ45聯(lián)網(wǎng)模塊用法：只需通過(guò)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(cè)試模塊性能，用戶無(wú)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(jí)。型號(hào)：ZLSN3002名稱：TTL電平帶RJ45聯(lián)網(wǎng)模塊用法：只需通過(guò)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(hào)：ZLSN2100名稱：RS232聯(lián)網(wǎng)模塊用法：可9V24V電源，實(shí)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(qǐng)選擇ZLSN2100。型號(hào)：ZLSN4000名稱：MINI型RS232聯(lián)網(wǎng)模塊用法：可外接5V或者9V24V電源，實(shí)現(xiàn)DB9接口（母頭）RS232到以太網(wǎng)的轉(zhuǎn)化。 支持通過(guò)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(hào)：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(shí)可以實(shí)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(hào)：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(hào)：ZLSN5400名稱：RS232/485/422多串口聯(lián)網(wǎng)模塊用法：可連接多個(gè)RS232/485/422串口設(shè)備，比如 ZLSN5400-1、 ZLSN5400-2 、ZLSN5400-3 ，分別實(shí)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(hào)：ZLSN5102-M名稱：RS232/485定制聯(lián)網(wǎng)模塊用法：內(nèi)嵌可二次開(kāi)發(fā)的MCU系統(tǒng)，可開(kāi)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(kāi)發(fā)。選型：需要特殊功能的定制模塊。特點(diǎn)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(jià)格。支持TCP Server、TCP Client、UDP模式、UDP組播、對(duì)接通信、Realcom模式。波特率支持300115200bps，數(shù)據(jù)位支持58位，校驗(yàn)位可以為None、奇校驗(yàn)、偶校驗(yàn)、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(kù)（Windows DLL動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)），方便用戶用VC、VB、Delphi、C+Builder開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序。創(chuàng)新的斷網(wǎng)檢測(cè)機(jī)制，保證了數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)可達(dá)性。適合Modbus RTU的網(wǎng)絡(luò)化升級(jí)（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(guò)瀏覽器修改模塊參數(shù)。用戶可設(shè)計(jì)網(wǎng)頁(yè)并下載到模塊內(nèi)部（需定制）。支持卓嵐網(wǎng)頁(yè)控件技術(shù)（專利2009SR09861），例如網(wǎng)頁(yè)按鈕可直接控制繼電器、網(wǎng)頁(yè)可顯示溫度等用戶數(shù)據(jù)。支持設(shè)備端通過(guò)串口控制模塊，輕松實(shí)現(xiàn)設(shè)備端對(duì)模塊的二次開(kāi)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(wèn)題。支持DNS，滿足通過(guò)域名實(shí)現(xiàn)通信的要求。支持多TCP連接，可達(dá)100個(gè)TCP連接同時(shí)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(gè)IO引腳的讀寫(xiě)（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(dòng)態(tài)目的地址模式，可以實(shí)現(xiàn)模塊與多個(gè)服務(wù)器通信。使用虛擬串口時(shí)支持通過(guò)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(guò)Internet通信，包括通過(guò)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(guò)濾功能（需定制），減輕用戶MCU的過(guò)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(shí)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(shí)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(lái)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(huì)自動(dòng)重新傳輸以保證數(shù)據(jù)正確；這正如打電話的時(shí)候，如果信號(hào)不好，收方會(huì)說(shuō)：“聽(tīng)不清，請(qǐng)?jiān)僬f(shuō)一遍?！盪DP（User Datagram Protocol）是報(bào)文傳輸協(xié)議。我們可以用手機(jī)短信來(lái)類比UDP協(xié)議。使用UDP協(xié)議，你無(wú)需先征得對(duì)方的同意（無(wú)需先建立連接），可以隨時(shí)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(duì)方收到；所謂“正確接收”，它包括3方面的內(nèi)容：1.丟失問(wèn)題：數(shù)據(jù)丟失后可以重傳。2.誤碼問(wèn)題：數(shù)據(jù)內(nèi)容錯(cuò)誤能被檢測(cè)并重新發(fā)送。3.順序問(wèn)題：UDP無(wú)法保證數(shù)據(jù)的順序，例如在發(fā)送長(zhǎng)文字的短信的時(shí)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(méi)有這個(gè)問(wèn)題。UDP協(xié)議的也有自身優(yōu)點(diǎn)。1.簡(jiǎn)單性、方便性，UDP協(xié)議非常類似串口通信，因?yàn)榇诎l(fā)送數(shù)據(jù)本身基于非連接（報(bào)文）的。此時(shí)在串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)的時(shí)候，使用UDP協(xié)議符合原來(lái)的思維。2.UDP協(xié)議具有廣播、組播功能，可以實(shí)現(xiàn)一對(duì)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(jiǎn)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(shí)候，通信的雙方，必須一方為T(mén)CP客戶端（TCP Client），一方為T(mén)CP服務(wù)器（TCP Server）。串口轉(zhuǎn)網(wǎng)口模塊，以打電話來(lái)類比，打電話的人是TCP客戶端，接電話的一方為T(mén)CP服務(wù)器。TCP/IP協(xié)議中的IP地址類似電話號(hào)碼，而TCP/IP中的端口號(hào)類似電話分機(jī)號(hào)?？蛻舳耍〒茈娫捳撸?，首先需要知道對(duì)方的IP地址和端口（電話號(hào)碼和分機(jī)號(hào)），先連接上TCP服務(wù)器端（接聽(tīng)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(shí)接入多個(gè)TCP客戶端，就如有多路線路的電話，不會(huì)因?yàn)橐宦冯娫捲诮油ㄖ卸荒芙尤肫渌娫?。在ZLSN聯(lián)網(wǎng)模塊的RS232轉(zhuǎn)網(wǎng)絡(luò)中，TCP連接有長(zhǎng)連接和短連接之分。TCP長(zhǎng)連接就是連接建立后不斷開(kāi)，直到斷電。TCP短連接是指需要通信的時(shí)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(duì)于TCP來(lái)說(shuō)UDP的一個(gè)優(yōu)勢(shì)是可以實(shí)現(xiàn)一對(duì)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(shuō)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(shuō)它是不能夠?qū)崿F(xiàn)跨路由通信的。2. 同一個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)的所有的計(jì)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(shí)安全性也會(huì)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(shí)現(xiàn)點(diǎn)與點(diǎn)之間的通信。UDP的廣播可以實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)向多點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。但是UDP廣播存在以下缺點(diǎn)：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(tái)局域網(wǎng)中的計(jì)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(shí)也給不愿接收該數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)增加了負(fù)擔(dān)。UDP組播可以解決以上問(wèn)題，UDP組播可以實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)向多點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，而且只有加入某個(gè)組播組的聯(lián)網(wǎng)模塊才可以收到數(shù)據(jù)，不會(huì)對(duì)組播組外的模塊或計(jì)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(gòu)買(mǎi)的卓嵐產(chǎn)品是否支持UDP組播請(qǐng)打開(kāi)ZLVircom程序的設(shè)備設(shè)置對(duì)話框，點(diǎn)擊“更多高級(jí)選項(xiàng)”，如果該設(shè)備支持的高級(jí)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(diǎn)，這里只介紹何時(shí)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T(mén)CP客戶端的話，那么TCP連接是在模塊上電之后就開(kāi)始連接的，屬于“長(zhǎng)連接”。這就使得TCP協(xié)議一直占用一條通信線路（一個(gè)socket接口），如果聯(lián)網(wǎng)模塊個(gè)數(shù)很多（例如上萬(wàn)個(gè)），那么用TCP協(xié)議占用較多資源。而UDP則無(wú)此問(wèn)題。2.簡(jiǎn)化上位機(jī)編程的復(fù)雜性?；赨DP的socket編程相對(duì)于TCP要簡(jiǎn)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(gè)監(jiān)控中心還是多個(gè)監(jiān)控中心。一個(gè)監(jiān)控中心：在單個(gè)監(jiān)控中心的集中監(jiān)控系統(tǒng)中，分散在各個(gè)采集點(diǎn)的ZLSN模塊將采集數(shù)據(jù)傳送到中心計(jì)算機(jī)，此時(shí)最好采用ZLSN模塊為T(mén)CP客戶端的方式，因?yàn)榇藭r(shí)每個(gè)模塊只要設(shè)置一個(gè)目的IP（中心計(jì)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(shí)中心必須記住每個(gè)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(gè)監(jiān)控中心：現(xiàn)在有多個(gè)中心計(jì)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(gè)中心（一個(gè)目的IP），所以多個(gè)中心無(wú)法監(jiān)控一個(gè)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(shí)應(yīng)該采用模塊為服務(wù)端的方式。如果需要多個(gè)計(jì)算機(jī)同時(shí)（不是分時(shí)）監(jiān)控一個(gè)ZLSN模塊，請(qǐng)選擇ZLSN2090為核心的多TCP連接模塊，ZLSN2090支持同時(shí)存在100個(gè)TCP連接。2.哪方知道對(duì)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(duì)方（例如B）的IP地址，那么A必須作為T(mén)CP服務(wù)器。這是因?yàn)锳不知道B的IP地址，也無(wú)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(guò)動(dòng)態(tài)獲取，所以中心并不知道所有模塊的IP地址，所以此時(shí)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?yàn)槎踢B接采用有數(shù)據(jù)發(fā)送的時(shí)候建立TCP連接的方式，只有主機(jī)才知道何時(shí)需要發(fā)送那個(gè)數(shù)據(jù)何時(shí)需要建立連接，所以主機(jī)為客戶端。2.3 TCP短連接和TCP長(zhǎng)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(zhǎng)連接。但是以下情況下采用長(zhǎng)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(zhǎng)連接的時(shí)候需要注意，在連接建立到當(dāng)前，中間網(wǎng)線是否有斷開(kāi)，需要時(shí)時(shí)檢測(cè)連接的可用性，短連接無(wú)該問(wèn)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(kāi)始菜單/程序/ZLVircom/調(diào)試工具，找到該軟件）來(lái)模擬網(wǎng)絡(luò)終端來(lái)和串口轉(zhuǎn)TCP/IP產(chǎn)品通信。要想兩個(gè)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(duì)。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(jì)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(wèn)服務(wù)端，都為客戶端或者服務(wù)端則無(wú)法實(shí)現(xiàn)通信。當(dāng)串口轉(zhuǎn)TCP/IP作為客戶端時(shí)，必須有3個(gè)對(duì)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(duì)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(jì)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(dòng)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(shí)，也有3個(gè)對(duì)應(yīng)關(guān)系，如圖 3 所示，這里不一一解說(shuō)。這樣設(shè)置后點(diǎn)擊網(wǎng)絡(luò)工具的打開(kāi)按鈕即可和串口轉(zhuǎn)TCP/IP產(chǎn)品建立TCP連接，連接建