串口服務器在廣播監(jiān)控中的應用

一、系統(tǒng)原理

　　RS- 232 接口稱之為串口、異步口或一個COM口， 是DTE（ 數(shù)據(jù)終端設備） 和DCE（ 數(shù)據(jù)通信設備） 之間的接口。DTE 包括計算機、終端、串口打印機等設備。RS- 232 被定義為一種在低速率串行通訊中增加通訊距離的單端標準。RS- 232 采取不平衡傳輸方式， 即所謂單端通訊。RS- 232 串口采用電平方式進行數(shù)據(jù)傳送， 傳輸距離一般都較短， 所以RS- 232 只適合本地設備之間的通信。

　　目前較為常用的串口有9 針串口（ DB9） 和25 針串口（ DB25） , 可以用電纜線直接連接標準RS- 232 端口（RS- 422 , RS- 485 較遠） 。最為簡單且常用的是三線制接法， 即接地、接收數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)三腳相連， 本文只涉及到最為基本的接法， 且直接用RS232 相連。

　　DB9 常用針腳說明串口傳輸數(shù)據(jù)只要有接收數(shù)據(jù)針腳和發(fā)送針腳就能實現(xiàn)， 對9 針串口和25 針串口， 均是2 與3 直接相連。上面表格是針對微機標準串口而言的， 對于許多非標準設備， 一個原則： 接收數(shù)據(jù)針腳（ 或線） 與發(fā)送數(shù)據(jù)針腳（ 或線） 相連， 彼此交叉， 信號地對應相接。

DB9 常用針腳說明

　　由于RS- 232 傳輸距離較短， 不能進行遠距離設備連接， 并且具有串口（RS- 232 ） 管理功能的設備也不能進行聯(lián)網的管理和數(shù)據(jù)存取， 此時我們就可以利用先進的TCP/IP 技術和管理方式對這些設備進行技術改造。串口服務器就是為RS- 232/485/422 到TCP/IP 之間完成數(shù)據(jù)轉換的通訊接口轉換器， 提供RS- 232/485/422 終端串口與TCP/IP 網絡的數(shù)據(jù)雙向透明傳輸， 它能將多個串口設備連接并能將串口數(shù)據(jù)流進行選擇和處理， 把現(xiàn)有的RS- 232 接口的數(shù)據(jù)轉化成IP 端口的數(shù)據(jù)， 然后進行IP 化的管理， IP 化的數(shù)據(jù)存取。

　　它內部集成了ARP , IP , ICMP , TCP , UDP , DHCP ,SOCK5 等協(xié)議， 支持網關和代理服務器， 參數(shù)可通過瀏覽器設置。支持點到點， 點到多點的連接， 支持廣播或組播方式。不同串口可以被配置成不同的模式， 滿足不同的應用需求。

　　串口服務器主要有以下三種工作模式：

　　使用虛擬串口通訊模式（ Tcp realport） : 在該模式下， 一個或者多個轉換器與一臺電腦建立連接， 實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向透明傳輸。由電腦上的虛擬串口軟件管理下面的轉換器， 可以實現(xiàn)一個虛擬串口對應多個轉換器， N 個虛擬串口對應M 個轉換器（ N=M） 。該模式適用于串口設備由電腦控制的RS232 設備連接。

　　基于網絡通訊模式（Tcp/Udp socket ） : 在該模式下， 電腦上的應用程序基于SOCKET 協(xié)議編寫通訊程序， 在轉換器設置上直接選擇支持SOCKET 協(xié)議即可。串口服務器完成的是一個面向連接的RS232 鏈路和面向無連接以太網之間的通信數(shù)據(jù)的存儲控制， 系統(tǒng)對各種數(shù)據(jù)進行處理， 處理來自串口設備的串口數(shù)據(jù)流， 并進行格式轉換， 使之成為可以在以太網中傳播的數(shù)據(jù)幀； 對來自以太網的數(shù)據(jù)幀進行判斷， 并轉換成串行數(shù)據(jù)送達響應的串口設備。

　　點對點通訊模式（PPP ） : 在該模式下， 轉換器成對的使用， 一個作為服務器端， 一個作為客戶端， 兩者之間建立連接， 實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向透明傳輸。該模式適用于將兩個串口設備之間的總線連接改造為TCP/IP網絡連接。

　　二、系統(tǒng)應用

　　在以往的廣播傳輸和發(fā)射的集中監(jiān)控系統(tǒng)中， 一般通過Modem 等進行數(shù)據(jù)傳輸。隨著網絡技術的發(fā)展和網絡在廣播行業(yè)中的普及， 通過局域網和以太網進行遠程監(jiān)控和遠程數(shù)據(jù)采集成為一種最經濟最可靠的方式。我們可以在不用知道復雜的TCP/IP 協(xié)議的情況下， 不用更改用戶程序， 即可實現(xiàn)串口設備與網絡的聯(lián)接。

　　本文以康海NC600 串口服務器為例， 對廣播傳輸機房設備集中監(jiān)控系統(tǒng)， 廣播調頻覆蓋的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計方案進行一些探討。

　　使用串口服務器的基于局域網的集中監(jiān)控和廣域網遠程數(shù)據(jù)采集的系統(tǒng)結構如下。 監(jiān)控中心負責與現(xiàn)場設備通訊接收各種現(xiàn)場設備信息和控制現(xiàn)場設備，并同時通過以太網遠程監(jiān)測和控制各調頻覆蓋點設備。拓卜結構如下：

　　在以下的串口服務器的實際應用中， 我們以康海NC600 為例。

　　1 . 網絡設備探測

　　《VSPM 虛擬串口》等串口服務器的配套軟件具備先進的網絡探測功能， 無論局域網內有多少個串口服務器設備， 都可以在1~2 秒以內掃描出來， 并將其詳細顯示給用戶。只需要點兩次鼠標就可以將遠程設備端口映射為本機的虛擬串口， 整個過程無需錄入任何串口服務器數(shù)據(jù)， 虛擬串口的參數(shù)與串口服務器自動同步。軟件安裝后， 用戶可以在XP 操作系統(tǒng)的控制面板中找到串口管理軟件。

　　2 . 進入串口服務器進行設置有三種方法

　　第一， 通過WEB 瀏覽器登陸方式： 直接輸入串口服務器的IP 地址。

　　第二， 通過TELNET 遠程登陸方式： 如果串口服務器和用來的監(jiān)控的PC 不在同一個網段， 可以通過添加路由的方式使PC 和串口服務器連通。

　　假設： NC600 的IP 地址： 192 . 168 . 0 . 233XP 系統(tǒng)的IP 地址： 24 . 0 . 46 . 144在DOS 命令下運行： route add192 .168 .0 .23324 .0 .46 .144第三， 使用串口終端通過CONSOLE 口對串口服務器進行本地管理。將終端串口與NC600 的CONSOLE 口連接起來， 終端波特率為9600 , 數(shù)據(jù)位8 , 停止位1 , 無校驗。