随着企业规模的扩大和Internet技术的广泛普及，全球各个领域的不同企业已经对“让设备联网”达成共识，而在工业控制和通信设备中，更多的却是符合RS232标准的串行口设备。如何将多个串行口的数据转发到网络上，实现设备的远程控制、数据的远程传输便成了一个亟待解决的问题。同时，考虑到成本问题，以往设备又不可能全部淘汰，因此，本文提出一种基于TCP／IP的多串口转换网关，可从根本上解决这一难题。


    多串口转换网关使得串口数据流到以太网数据流的传输成为可能。它能连接多个RS232串口设备，并将串口数据进行选择和处理，把RS232接口的数据流转化成以太网数据流，这样就可以进行网络化的数据处理，实现串行数据的网络化。采用此种方案，无需淘汰原有串口设备，多台设备可同时入网，既可以提高设备利用率，又节约组网费用，还可在已有的网络基础上简化布线复杂度。采用串口扩展芯片GM8123可实现低成本、较高速度、控制简单的多串口方案。

　

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  系统应用方案

    在企业自动化系统中，上层企业管理层和生产监控层一般都采用以太网和PC机，而下层车间现场多是RS232串口的测控设备。本文提出的多串口转换网关，能够方便实现上下两层的沟通。


    可连接多台串口设备是本系统最大的特点，避免了为每台设备配置一个网关带来的成本较高、组网复杂的弊端。

　

2  系统结构

 

    TCP／IP协议由应用层、UDP层、IP层和数据链路层组成。为了实现透明传输，增加应用进程协议层——串口层。串口层由串口链路层和串口网络层构成。网关在串口层构建，同时解析RS232数据包，并作为TCP／IP网络应用层的数据传输。多串口网关由TCP／IP协议转换模块和多串口收发控制模块组成，结构如图1所示。


(1)TCP／lP协议转换模块

 

    它是一个微型的以太网接入模块，由微控制器(MCU)、网卡接口芯片、EEPROM 93C46、片外512 KBSRAM芯片IS6lLV5128以及辅助元件构成。微控制器控制网卡接口芯片进行网络通信，实现地址解析协议(ARP)、Internet控制报文协议(ICMP)、IP协议、用户数据报协议(UDP)等协议的解析和封包。将以太网发送缓冲区的串口帧封装在UDP包中，并传给IP层；同时，接收以太网数据帧并向上层层解包，分离应用层数据，然后数据的解析处理交由多串口发送模块完成，实现RS232串口流与以太网端口流的透明转换。


(2)多串口收发控制模块

 

    实现多个RS232串口数据流的收／发控制�