串口转网口模块--网口转串口模块.doc

串口转网口网口转串口串口转以太网模块TTL电平带RJ45联网模块型号：ZLSN3000名称：TTL电平带RJ45联网模块用法：只需通过排线将RXD、TXD和用户电路板MCU（例如51单片机）串口连接，即可使用。选型：使用ZLSN2000之前，可先用ZLSN3000测试模块性能，用户无需制板即可与 模块连接，方便快捷。适合已有串口设备立即联网升级。型号：ZLSN3002名称：TTL电平带RJ45联网模块用法：只需通过排线将RXD、TXD和用户电路板MCU（例如51单片机）串口连接，即可使用。选型：与ZLSN3000相比，ZLSN3001速度更快，但是电流从40mA变为100mA。另外厚度厚3mm。串口转以太网模块RS232联网模块型号：ZLSN2100名称：RS232联网模块用法：可9V24V电源，实现DB9接口（公头）RS232到以太网的转化。选型：需要RS232转以太网的普通用户请选择ZLSN2100。型号：ZLSN4000名称：MINI型RS232联网模块用法：可外接5V或者9V24V电源，实现DB9接口（母头）RS232到以太网的转化。 支持通过串口供电。选型：和ZLSN2100的区别是尺寸小。串口转以太网RS485/422联网模块型号：ZLSN3100名称：RS485/422联网模块用法：可连接RS485/422设备，连接422时可以实现全双工通信。选型：类似ZLSN2100，但是为RS485/422串口。串口转以太网RS232/485联网模块型号：ZLSN5102名称：RS232/485联网模块用法：可连接RS232/485设备。选型：采用ZLSN2002核心模块速度快，但是功耗较大。串口转以太网多串口RS232/485/422联网模块型号：ZLSN5400名称：RS232/485/422多串口联网模块用法：可连接多个RS232/485/422串口设备，比如 ZLSN5400-1、 ZLSN5400-2 、ZLSN5400-3 ，分别实现13串口。选型：多串口。串口转以太网定制联网模块型号：ZLSN5102-M名称：RS232/485定制联网模块用法：内嵌可二次开发的MCU系统，可开发用户特定的协议转化、软件功能。定制功能可以由卓岚帮助开发。选型：需要特殊功能的定制模块。特点支持全双工、高速率数据转发，零丢包技术。经济型价格。支持TCP Server、TCP Client、UDP模式、UDP组播、对接通信、Realcom模式。波特率支持300115200bps，数据位支持58位，校验位可以为None、奇校验、偶校验、Mark、Space五种方式，支持CTS/RTS、DSR/DTR、XON/XOFF流控，12位停止位。支持On-the-fly技术（串口参数自适应）。免费配备Windows虚拟串口&设备管理工具ZLVircom，支持虚拟串口，并可以一键式搜索模块，修改参数。提供设备管理函数库（Windows DLL动态链接库），方便用户用VC、VB、Delphi、C+Builder开发应用程序。创新的断网检测机制，保证了数据实时可达性。适合Modbus RTU的网络化升级（需定制）；并支持直接将Modbus TCP转化为Modbus RTU的功能。内置Web服务器，可通过浏览器修改模块参数。用户可设计网页并下载到模块内部（需定制）。支持卓岚网页控件技术（专利2009SR09861），例如网页按钮可直接控制继电器、网页可显示温度等用户数据。支持设备端通过串口控制模块，轻松实现设备端对模块的二次开发。功耗低，最大功率小于0.25W。支持DHCP，解决IP管理、IP冲突问题。支持DNS，满足通过域名实现通信的要求。支持多TCP连接，可达100个TCP连接同时和联网模块通信（需定制）。支持IO口输入输出控制，支持7个IO引脚的读写（需定制）。灵活的串口数据分帧设置，满足用户各种分包需求。UDP模式或者TCP模式都支持动态目的地址模式，可以实现模块与多个服务器通信。使用虚拟串口时支持通过第9位（地址帧为1，数据帧为0）进行多机通信。支持通过Internet通信，包括通过Internet查找模块和配置模块参数。支持数据包命令字的过滤功能（需定制），减轻用户MCU的过滤负担。本文介绍在串口转网口模块中如何使用各种TCP工作模式，根据不同的应用如何进行灵活选择TCP客户端、TCP服务器、UDP、UDP组播。然后介绍如何用zlvircom配置串口转TCP/IP并和SocketDlgTest程序通信。1.TCP&UDP工作模式TCP/IP是网际互联的基本协议，TCP/IP实际涉及网络协议的两层：网络层和传输层。IP属于网络层，而TCP属于传输层，实际上TCP/IP协议还有另外部分协议即UDP协议，UDP协议和TCP协议共同组成了TCP/IP协议的传输层。而TCP协议有具有客户端和服务端两种工作模式。在RS232/RS485联网模块应用中，主要在UDP、TCP客户端、TCP服务器3种模式之间进行选择。如图1所示。1.1 TCP和UDP的区别和比较图1.TCP&UDP各种工作模式演示 TCP（Transmission Control Protocol）是可靠连接协议。串口转网口模块，我们可以用打电话来类比TCP协议。使用TCP协议进行数据传输，首先需要建立连接；就如在通电话前需要先拨通电话一样。TCP是可靠传输的，即你传输的数据有误或者丢失，则会自动重新传输以保证数据正确；这正如打电话的时候，如果信号不好，收方会说：“听不清，请再说一遍。”UDP（User Datagram Protocol）是报文传输协议。我们可以用手机短信来类比UDP协议。使用UDP协议，你无需先征得对方的同意（无需先建立连接），可以随时发送。但是UDP协议是不可靠传输的，你发送出去的数据不能够保证正确地被对方收到；所谓“正确接收”，它包括3方面的内容：1.丢失问题：数据丢失后可以重传。2.误码问题：数据内容错误能被检测并重新发送。3.顺序问题：UDP无法保证数据的顺序，例如在发送长文字的短信的时候，有可能后半部分短信内容先收到，然后再收到前半部分短信内容。这给接收者较大的迷惑，TCP协议没有这个问题。UDP协议的也有自身优点。1.简单性、方便性，UDP协议非常类似串口通信，因为串口发送数据本身基于非连接（报文）的。此时在串口转以太网的时候，使用UDP协议符合原来的思维。2.UDP协议具有广播、组播功能，可以实现一对多通信。表1. TCP与UDP的区别TCPUDP需要连接是否占用线路是否可靠传输是否简单易用否是支持广播否是1.2 TCP客户端和TCP服务器的区别在选择TCP进行通信的时候，通信的双方，必须一方为TCP客户端（TCP Client），一方为TCP服务器（TCP Server）。串口转网口模块，以打电话来类比，打电话的人是TCP客户端，接电话的一方为TCP服务器。TCP/IP协议中的IP地址类似电话号码，而TCP/IP中的端口号类似电话分机号。客户端（拨电话者），首先需要知道对方的IP地址和端口（电话号码和分机号），先连接上TCP服务器端（接听者的电话摘机），才能进行数据传输（通话）。和一般电话不同，在这里TCP服务器可以同时接入多个TCP客户端，就如有多路线路的电话，不会因为一路电话在接通中而不能接入其它电话。在ZLSN联网模块的RS232转网络中，TCP连接有长连接和短连接之分。TCP长连接就是连接建立后不断开，直到断电。TCP短连接是指需要通信的时候建立连接，通信完毕后立即关闭连接。1.3 UDP广播UDP相对于TCP来说UDP的一个优势是可以实现一对多的通信。以下就介绍UDP广播和UDP组播。UDP广播：UDP广播包不同于普通的UDP数据包，UDP广播说明如下：1. UDP广播包一般只能够在局域网内部存在，也就是说它是不能够实现跨路由通信的。2. 同一个局域网内的所有的计算机都能够接收到广播包。这样增加了网络的负担，同时安全性也会降低。3. 卓岚ZLSN系列模块支持发送和接受UDP广播包。另外SocketDlgTest也支持发送和接受UDP广播数据包，可以用于UDP广播调试。1.4 UDP组播UDP组播：UDP单播（即普通的UDP通信）可以实现点与点之间的通信。UDP的广播可以实现一点向多点发送数据。但是UDP广播存在以下缺点：不仅需要接收数据的联网模块可以收到数据，任何一台局域网中的计算机都可以收到数据，这样数据包保密性不强，同时也给不愿接收该数据的计算机增加了负担。UDP组播可以解决以上问题，UDP组播可以实现一点向多点发送数据，而且只有加入某个组播组的联网模块才可以收到数据，不会对组播组外的模块或计算机增加接收负担，减轻了网络负荷。为了确定您购买的卓岚产品是否支持UDP组播请打开ZLVircom程序的设备设置对话框，点击“更多高级选项”，如果该设备支持的高级功能中“UDP组播”是打勾的则表明该设备支持UDP组播。2.工作模式的选择2.1 TCP和UDP的选择在TCP和UDP选择上，TCP协议有很多优点，这里只介绍何时使用UDP协议。1.节省上位机的线路资源。在串口转网口模块的串口转以太网应用中，如果选择TCP协议，且为TCP客户端的话，那么TCP连接是在模块上电之后就开始连接的，属于“长连接”。这就使得TCP协议一直占用一条通信线路（一个socket接口），如果联网模块个数很多（例如上万个），那么用TCP协议占用较多资源。而UDP则无此问题。2.简化上位机编程的复杂性。基于UDP的socket编程相对于TCP要简单些。3.需要广播或者组播的应用。2.2 客户端和服务器的选择1. 一个监控中心还是多个监控中心。一个监控中心：在单个监控中心的集中监控系统中，分散在各个采集点的ZLSN模块将采集数据传送到中心计算机，此时最好采用ZLSN模块为TCP客户端的方式，因为此时每个模块只要设置一个目的IP（中心计算机的IP地址）即可。当然也可以采用中心为客户端、模块为服务端方式，但是此时中心必须记住每个模块的IP地址，不利于系统的延展性和配置的灵活性。多个监控中心：现在有多个中心计算机需要监控联网模块，由于TCP客户端模块只能连接一个中心（一个目的IP），所以多个中心无法监控一个TCP客户端模式的模块（除非采用卓岚的“类AT命令”功能，让串口转网口模块可以根据需要连接到不同的中心）。此时应该采用模块为服务端的方式。如果需要多个计算机同时（不是分时）监控一个ZLSN模块，请选择ZLSN2090为核心的多TCP连接模块，ZLSN2090支持同时存在100个TCP连接。2.哪方知道对方IP地址。如果通信的AB双方中如果有一方（例如A）不知道对方（例如B）的IP地址，那么A必须作为TCP服务器。这是因为A不知道B的IP地址，也无法进行连接操作。在ZLSN联网模块大量应用的网络中，ZLSN联网模块的IP地址通过动态获取，所以中心并不知道所有模块的IP地址，所以此时模块应该作为客户端。3.主从关系。在主从关系的通信模式中，主机总是先发送数据，从机给出应答。在TCP短连接应用中，主机应该采用客户端。这是因为短连接采用有数据发送的时候建立TCP连接的方式，只有主机才知道何时需要发送那个数据何时需要建立连接，所以主机为客户端。2.3 TCP短连接和TCP长连接的选择TCP短连接由于占用的TCP线路资源少，一般效率优于长连接。但是以下情况下采用长连接：通信的双方没有主从关系。任何一方都有首先发送数据的可能，所以要保持TCP连接一直保持。选择长连接的时候需要注意，在连接建立到当前，中间网线是否有断开，需要时时检测连接的可用性，短连接无该问题，使用较为方便。3.参数配置和网络连接这里介绍，如何用zlvircom配置串口转TCP/IP并和SocketDlgTest程序通信。卓岚串口转TCP/IP遵守的是标准的TCP/IP协议，所以任何遵守该协议的网络终端都可以和联网产品通信，卓岚科技提供了网络调试工具（SocketDlgTest程序，用户可以在开始菜单/程序/ZLVircom/调试工具，找到该软件）来模拟网络终端来和串口转TCP/IP产品通信。要想两个网络终端（这里是网络调试工具和串口转TCP/IP产品）能够通信，其参数配置必须需要配对。3.1 UDP模式在UDP模式下，参数配置如图 2所示，左边为zlvircom中串口转TCP/IP产品的配置，右边为网络调试工具SocketDlgTest的设置。首先必须两者都是UDP工作模式。另外用红色箭头表示的，网络工具的目的IP和目的端口必须指向联网产品的本地IP和本地端口。用蓝色箭头表示的，联网产品的目的IP必须是网络工具所在计算机的IP地址，而联网产品的目的端口必须是网络调试工具的本地端口。这些网络参数配置好后才能保证双向的UDP数据通信。图2. UDP模式参数配置3.2 TCP客户端在TCP模式下工作模式有两种TCP服务端和TCP客户端，不论采用哪一种模式，必须一方是服务端，另一方是客户端，之后客户端才能访问服务端，都为客户端或者服务端则无法实现通信。当串口转TCP/IP作为客户端时，必须有3个对应关系，如图 3所示。串口转TCP/IP的工作模式为客户端对应SocketDlgTest的服务器模式，串口转TCP/IP的目的IP必须是SocketDlgTest所在计算机的IP地址，串口转TCP/IP产品的目的端口必须是SocketDlgTest的本地端口。这样设置后串口转TCP/IP即可自动连接网络工具，连接建立后即可收发数据。图3. 串口转TCP/IP作为客户端3.3 TCP服务器当串口转TCP/IP产品作为服务端时，也有3个对应关系，如图 3 所示，这里不一一解说。这样设置后点击网络工具的打开按钮即可和串口转TCP/IP产品建立TCP连接，连接建