[發明專利]一種多功能串口服務器及數據傳輸方法

有效

• 申請號: 201710567900.8
• 申請日: 2017-07-13
• 公開（公告）號: CN107204992B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: 錢衛香;崔建鵬;劉波;張輝
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: H04L69/08
• 分類號: H04L69/08;H04Q1/02;G05B19/04;G06F13/42
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

本發明公開了一種多功能串口服務器及數據傳輸方法，該串口服務器包括依次連接的微控制器、矩陣開關裝置和用于連接外部設備的串口接口電路，微控制器上連接有用于與用戶計算機通信的網絡接口，微控制器內置多個UART模塊，外部設備的數量與串口接口電路的數量相等且外部設備與串口接口電路一一對應；該數據傳輸方法包括：定向數據傳輸；串口監測數據傳輸；數據廣播。本發明通過設置矩陣開關裝置，在實現數據定向互傳的基礎上快速實現多個外部設備之間的數據傳輸及用戶計算機向各外部設備的數據廣播，功能完備。

技術領域

本發明屬于數據傳輸技術領域，具體涉及一種多功能串口服務器及數據傳輸方法。

背景技術

串口服務器是一種將串口設備發送的串口數據通過以太網傳輸至上位機上常用的協議轉換設備，可實現串口設備與以太網接口設備的數據雙向透明互傳?，F有的大多數串口服務器都是只能實現串口設備與上位機之間數據定向互傳，功能單一，多個串口設備之間數據互傳均需要通過上位機中轉，數據傳輸冗余，且實時性差。因此，現如今缺少一種設計合理，數據傳輸靈活便捷的多功能串口服務器及數據傳輸方法，通過在串口服務器內設置矩陣開關裝置，采用微控制器控制矩陣開關裝置的輸入輸出端口的開關狀態，實現外部設備與用戶計算機之間的定向數據傳輸；實現多個外部設備之間的數據傳輸以及用戶計算機對各外部設備的監控；實現用戶計算機向各外部設備的數據廣播，功能完備，矩陣開關裝置的輸入輸出端口的開關狀態控制簡單，且數據傳輸路徑短，數據傳輸效率高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種多功能串口服務器，通過設置矩陣開關裝置，實現多個外部設備分別與用戶計算機數據互傳，且矩陣開關裝置可任意切換外部設備與用戶計算機數據互傳的路徑，功能完備，便于推廣使用。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種多功能串口服務器，其特征在于，包括依次連接的微控制器、矩陣開關裝置和用于連接外部設備的串口接口電路，微控制器上連接有用于與用戶計算機通信的網絡接口，微控制器內置多個UART模塊，所述矩陣開關裝置為具有2N個信號輸入端口和2N個信號輸出端口的矩陣開關裝置，串口接口電路的數量不大于N，其中，N為不小于2的正整數，外部設備的數量與串口接口電路的數量相等且外部設備與串口接口電路一一對應。

上述的一種多功能串口服務器，其特征在于：所述矩陣開關裝置為模擬矩陣開關或FPGA模塊。

上述的一種多功能串口服務器，其特征在于：所述模擬矩陣開關包括MAX456芯片。

上述的一種多功能串口服務器，其特征在于：所述串口接口電路為RS232串口模塊、RS422串口模塊或RS485串口模塊。

上述的一種多功能串口服務器，其特征在于：所述網絡接口支持UDP協議或TCP協議。

上述的一種多功能串口服務器，其特征在于：所述網絡接口為以太網通信模塊。

上述的一種多功能串口服務器，其特征在于：所述用戶計算機通過千兆網線與所述以太網通信模塊連接。

同時，本發明還公開了一種數據傳輸靈活、功能完備、設計合理、在實現數據定向互傳的基礎上快速實現多個外部設備之間的數據傳輸及用戶計算機向各外部設備的數據廣播的串口服務器的數據傳輸方法，其特征在于，該方法包括：

定向數據傳輸，用戶計算機通過網絡接口控制UART模塊向外發送數據，該數據經過所述UART模塊傳送給矩陣開關裝置的信號輸入端口，再通過矩陣開關裝置的信號輸出端口發送至串口接口電路，最后發送至與串口接口電路連接的外部設備，實現用戶計算機向外部設備發送數據；外部設備發送的數據，經過串口接口電路傳輸至矩陣開關裝置的信號輸入端口，再通過矩陣開關裝置的信號輸出端口發送至微控制器的UART模塊中，最后通過網絡接口傳輸至用戶計算機，實現外部設備向用戶計算機發送數據；