基于S3C44B0的串口服務(wù)器系統(tǒng)的設(shè)計

為使現(xiàn)有的基于RS232 、RS485 或CAN 總線的串口設(shè)備以以太網(wǎng)的方式組網(wǎng)運行，文章介紹了一種基于S3C44B0 的串口服務(wù)器系統(tǒng)的設(shè)計，詳細闡述了系統(tǒng)硬件、軟件結(jié)構(gòu)及其工作原理。實際應(yīng)用表明，該系統(tǒng)實現(xiàn)了以太網(wǎng)與串口的數(shù)據(jù)交互，使現(xiàn)有的串口設(shè)備能快速接入以太網(wǎng)。

　　引言

　　目前，各自動化監(jiān)控裝置絕大部分仍然采用RS232 、RS485 或CAN 總線組網(wǎng)方式，嚴重影響了礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)運行的實時性、可靠性、交互性。而工業(yè)以太網(wǎng)從10 M、100 M 帶寬發(fā)展到現(xiàn)在的千兆網(wǎng)，已成為礦井監(jiān)控系統(tǒng)的主要組網(wǎng)方式。

　　因此，如何使現(xiàn)有的基于RS232 、RS485 或CAN 總線的串口設(shè)備以以太網(wǎng)的方式組網(wǎng)運行，是目前需要解決的一個問題。本文介紹一種基于S3C44B0的串口服務(wù)器系統(tǒng)，該服務(wù)器系統(tǒng)可將串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成TCP/ IP 協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸，具有廣泛的應(yīng)用前景。

　　1 　系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

　　基于S3C44B0 的串口服務(wù)器系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

　　圖1 　基于S3C44B0 的串口服務(wù)器系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖

　　該系統(tǒng)主要功能： 從串口設(shè)備讀取數(shù)據(jù)，將所得到的數(shù)據(jù)進行TCP/ IP 協(xié)議封裝，通過RJ 45 的接口發(fā)送到上位機，與上位機的服務(wù)器程序進行交互;同時，將上位機發(fā)送給串口服務(wù)器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到串口，進而通過網(wǎng)絡(luò)遠程監(jiān)控現(xiàn)場的串口設(shè)備。

　　RS232 接口電路如圖2 所示。在本系統(tǒng)中，擴展出2 個獨立的串行口，該串行口可以三線通信或者與Modem 通信。該接口采用2 片MAX3232C芯片，其中MAX3232C(1) 負責(zé)串行口發(fā)送接收信號的電平轉(zhuǎn)換，MAX3232C (2) 完成握手信號的電平轉(zhuǎn)換。處理器S3C44B0 的C10～C15 分別作為nRTS1 、nCTS1 、TXD1 、RXD1 、nRTS0 、nCTS0 信號，PE1 和PE2 作為TXD0 和RXD0 信號。

　　圖2 　RS232 接口電路圖

以太網(wǎng)控制器采用在嵌入式領(lǐng)域應(yīng)用廣泛且性價比較高的網(wǎng)絡(luò)控制芯片RTL8019AS ,其接口電路如圖3 所示。

　　圖3 　以太網(wǎng)控制器接口電路圖

　　圖3 中，RTL8019AS 采用IN T0 中斷方式， 連到S3C44B0 的外部中斷引腳IN T1 。數(shù)據(jù)總線寬度為16 位，因此，RTL8019AS 的引腳IOCS16B 上拉。

　　RTL8019AS 有3 種工作方式： 跳線方式， 該方式I/ O和中斷由跳線決定;即插即用方式( PnP) , 該方式由軟件進行自動配置; 免跳線方式，該方式I/ O和中斷由外接的EEPROM93C46 中的內(nèi)容決定。

　　使用何種工作方式由RTL8019AS 的引腳J P 決定，圖3 中引腳J P 上拉， 即選擇跳線方式。

　　RTL8019AS 的引腳IOS2 上拉，引腳IOS0 、IOS1 、IOS3 懸空(引腳IOS0～IOS4 在圖3 中未畫出) ,當