1.概述 　　串口轉以太網目前可以采用串口轉以太網模塊來實現，變得非常簡單易用，但是在該技術中出現的一些新問題、使用誤區(qū)需要引起注意。串口轉以太網并不是簡單傳輸媒介的變化，而是串口到TCP/IP的協議轉化。其中關系到的關鍵技術包括：TCP/IP的工作模式問題、串口分幀技術、9位技術。這里詳細分析這些串口轉網口的技術。 2.澄清一個概念：到底是串口轉以太網還是串口轉TCP/IP？ 　　串口一般來說就是UART，它實際只定義了數據鏈路層的規(guī)范，也就是起始位、數據位、停止位。但是在不同的物理層又分為：TTL串口、RS232串口、RS485串口等。 　　TTL串口：它是MCU芯片之間進行數據通信的串口，它以+5V（或者+3.3V）表示1，以GND表示0。 RS232串口：它是實現設備之間通信的串口，其主要將信號電壓從0～5V的電壓變?yōu)?#177;15V（實際一般為±12V）。電壓的增加，增大了數據傳輸的距離和可靠性。 　　RS485串口：它是實現遠距離通信的串口，可以實現上千米的數據傳輸。其主要特征是用差模信號（A、B兩根線之間的電壓）代替了RS232共模信號（信號線和GND之間的電壓），從而能夠抵抗共模干擾，實現更遠距離的傳。 　　如果按照ISO的7層模型（物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層、應用層）來分的話，串口實際上只包含了物理層、數據鏈路層。而TCP/IP協議應該屬于網絡層和傳輸層。所以串口轉TCP/IP并不準確。以太網屬于物理層和數據鏈路層，所以串口轉以太網更加準確。 　　由于目前在以太網之上運行的協議多半是TCP IP協議，所以串口轉以太網也可以說成是串口轉TCP IP。 3.串口轉網口關鍵技術一：TCP/IP的工作模式問題 　　串口轉以太網，并不是簡單物理層和數據鏈路層的轉化。由于串口協議本身不具有網絡層和傳輸層，串口轉以太網，實際是將串口的數據作為TCP/IP的應用層數據，用TCP/IP封裝傳輸的方式。TCP/IP的應用層數據是TCP/IP所要傳送的真正有效的數據。例如用戶通過socket的recv（）和send（）函數接收和發(fā)送的實際是應用層數據。這樣通過串口轉TCP IP用戶就可以用recv（）和send（）函數收發(fā)串口數據了。 　　但是TCP/IP并不只是recv（）和send（）這么簡單，根據工作模式的不同，它關系到連接、關閉、監(jiān)聽等，這是串口轉網口后需要增加處理的部分。TCP IP的工作模式可以分為：TCP服務端模式（TCP Server）、TCP客戶端模式（TCP Client）、UDP模式。 　　UDP模式：UDP模式是基于非連接的模式，只要有數據發(fā)送即可發(fā)送，不需要事先連接。所以這種模式更加地接近于串口的通信方式。但是UDP協議無法保證數據不丟失，容易產生誤碼。 　　TCP模式：TCP模式采用數據可靠傳輸機制，所以可以保證數據基本不誤碼、不丟失。在TCP通信中，必然是由通信的兩端構成，其中一方是TCP客戶端，一方是TCP服務端。TCP客戶端和TCP服務端的概念可以用電話來類比。TCP客戶端是打電話的人，而TCP服務端是接電話的人。 　　如何選擇TCP/IP的工作模式？ TCP與UDP的選擇：盡量選擇TCP模式，特別是經過internet的大數據量傳輸，udp容易誤碼和丟失。 選擇TCP客戶端還是TCP服務器端：請遵循以下原則： 　　原則一：發(fā)起數據發(fā)送的一方應該選擇為客戶端。例如一個數據采集系統(tǒng)，采集終端應該為客戶端。這是因為當TCP連接斷開的情況下，客戶端能夠在需要發(fā)送數據的時候主動建立連接。而TCP服務端，只能夠被動地接受連接，使得數據無法發(fā)送出去。 　　原則二：IP或者域名固定的一方為服務器端。例如在有多個數據采集終端，而只有一個中心服務器的情況下，中心服務器應該為服務端。這是因為，中心服務器的IP或域名一般是固定的，而采集終端的IP是不斷增加和變化的。中心服務器難以記住所有的采集終端的IP，所以也難以發(fā)起連接；而采集終端尋找中央服務器就比較容易。 4.串口轉網口關鍵技術二：串口分幀技術 　　串口數據是可以連續(xù)不斷發(fā)送的，而以太網數據則是以數據包為單位發(fā)送的。這樣就關系到將多長的串口數據打包后作為一個以太網數據包發(fā)送的問題。 　　數據包長度：以太網數據包最長1500多字節(jié)，所以在串口轉網口轉發(fā)器收到1500字節(jié)后必須將其打包發(fā)送。用戶可以設定這個數據包長度上限。 　　數據包間隔：除了數據包長度作為串口分幀的規(guī)則外，一個更為符合邏輯的方法是通過數據包間隔。當串口轉TCP IP轉發(fā)器發(fā)現的串口數據流中出現了T毫秒的空閑時間時，則認為之前收到的串口數據可以作為一個以太網數據包發(fā)送了。這里的T就是用戶設定的數據包間隔。 串口轉網口關鍵技術三：9位技術 　　以太網數據是以字節(jié)Byte計算的每個字節(jié)都是8位，但是串口數據則有可能出現9位，第9位常常用于區(qū)分是地址幀還是數據幀，1表示地址幀0表示數據幀。那么在當串口轉化為以太網之后，如何將第9位也傳送出去就成了一個關鍵技術。 　　在眾多的串口轉網口方案中都是將第9位直接舍棄的，目前據了解上海卓嵐信息科技的方案具有快速地適應9位的功能，其實現方法中采用了稱之為RealCom的協議。由于增加了第9位，所以串口數據不能夠直接透明地轉化為TCP IP應用層數據，realcom 協議將串口數據打包之后整個作為TCP IP的應用數據傳輸。這樣可以在realcom協議的協議頭部加入該數據包的9位是1還是0的信息，從而實現了9位傳輸技術。