基于ARM微處理器及嵌入試Linux的串口網(wǎng)橋軟硬件設(shè)計(jì)

l、引言

在電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制及其他工業(yè)控制、民用設(shè)備如商場(chǎng)銷售系統(tǒng)等領(lǐng)域，眾多設(shè)備的對(duì)外通訊接口仍然是低速串口。串口由于其易用性、可靠性及相對(duì)于工控設(shè)備來(lái)說(shuō)足夠高的通信能力而長(zhǎng)盛不衰。然而，串口有一個(gè)重大弱點(diǎn)就是傳輸距離短且無(wú)法與網(wǎng)絡(luò)直接相連，造成設(shè)備無(wú)法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制及數(shù)據(jù)共享，而這些恰恰是實(shí)現(xiàn)工業(yè)控制高度自動(dòng)化的必須條件。因此，要求設(shè)計(jì)一種使串口設(shè)備快捷方便地實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)功能的裝置，而且要求其成本低廉，我們稱之為串口網(wǎng)橋或串口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器。

2、串口網(wǎng)橋簡(jiǎn)介

我們?cè)O(shè)計(jì)的串口網(wǎng)橋是一個(gè)可以為RS-232串口設(shè)備提供聯(lián)網(wǎng)能力的設(shè)備聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器。裝置主要完成主機(jī)與串口設(shè)備間交流數(shù)據(jù)的過(guò)濾與轉(zhuǎn)發(fā)功能，將RS-232信號(hào)轉(zhuǎn)換成TCP／IP協(xié)議，使設(shè)備數(shù)據(jù)可以在I n t e r n e t或 Intranet上流通、共享。牢門網(wǎng)橋具體功能描述如下：

● (遠(yuǎn)程、本地)主機(jī)可以如操作本機(jī)串口一樣通過(guò)TCP／1P網(wǎng)絡(luò)對(duì)串口設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)讀取，資料處理和數(shù)據(jù)多點(diǎn)傳輸，即串口設(shè)備原有的主機(jī)方應(yīng)用程序不需任何修改即可重新利用；

●支持主機(jī)以Web方式及Telnet方式登錄修改配置；

●可在網(wǎng)橋裝置上直接設(shè)置IP地址；

●自動(dòng)檢測(cè)10／100Mbps Ethernet網(wǎng)絡(luò)；

●可同時(shí)操作8個(gè)串口設(shè)備。串口網(wǎng)橋裝置廣泛應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)化、門禁考勤管理、商場(chǎng)銷售系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)化、遠(yuǎn)程影像傳輸?shù)缺姸囝I(lǐng)域，它的典型應(yīng)用如圖1所示：

3、系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

串口網(wǎng)橋的硬件結(jié)構(gòu)原理圖如圖2所示：

各主要模塊基本組成描述如下：

●每微處理器MCU：采用SAMISUNG公司生產(chǎn)的ARM7TDMI內(nèi)核S3C4510B處理器；

● 1 0／100M以太網(wǎng)接口：用一片RTL8201與S3C4510B片內(nèi)的MAC控制器一起組成以太網(wǎng)接口電路，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器與RJ45以太網(wǎng)口相連；

●FLASH存儲(chǔ)器：采用一片39VFl60
Flash存儲(chǔ)器，大小為2M字節(jié)，用于存
放已調(diào)試好的用戶應(yīng)用程序、嵌入式
操作系統(tǒng)以及其他在系統(tǒng)掉電后需要
保存的用戶數(shù)據(jù)等；