CN107919967A - 带光纤16口隔离串口服务器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及串口服务器领域，公开带光纤16口隔离串口服务器，包括以太网MAC控制器上设置有光纤接口；其中，网络变压器的两端连接有多个网络设备，以隔离多个网络设备之间的电平；以太网MAC控制器连接于网络变压器，以控制网络变压器的工作；ARM9主芯片被配置成执行以太网协议和串口协议之间的信号转换，以将来自串口电路模块的串口信号转换为网络信号或者将来自以太网MAC控制器的网络信号转换为串口信号；串口电路模块包括：串口扩展电路和串口接口电路，串口扩展电路将微处理器的串口接口扩展为八口，且串口扩展电路被配置成连接于串口接口电路。该带光纤16口隔离串口服务器实现了串口服务器的带光纤和8口隔离。

Description

带光纤16口隔离串口服务器
技术领域
本发明涉及串口服务器领域，具体地，涉及带光纤16口隔离串口服务器。
背景技术
串口服务器提供串口转网络功能，能够将RS-232/485/422串口转换成TCP/IP网络接口，实现RS-232/485/422串口与TCP/IP网络接口的数据双向透明传输。使得串口设备能够立即具备TCP/IP网络接口功能，连接网络进行数据通信，极大的扩展串口设备的通信距离。
现阶段的串口服务器无法进行光纤传输，更无法进行串口的隔离，亟需设计一种带光纤16口隔离串口服务器。
发明内容
本发明的目的是提供一种带光纤16口隔离串口服务器，该带光纤16口隔离串口服务器克服了现有技术中的串口服务器无法进行光纤传输，更无法进行串口的隔离的问题，实现了串口服务器的带光纤和16口隔离。
为了实现上述目的，本发明提供一种带光纤16口隔离串口服务器，该带光纤16口隔离串口服务器包括与ARM9主芯片耦接的以下部件：网络变压器、串口电路模块和以太网MAC控制器，所述以太网MAC控制器上设置有光纤接口；其中，所述网络变压器的两端连接有多个网络设备，以隔离多个网络设备之间的电平；所述以太网MAC控制器连接于所述网络变压器，以控制所述网络变压器的工作；
所述ARM9主芯片被配置成执行以太网协议和串口协议之间的信号转换，以将来自所述串口电路模块的串口信号转换为网络信号或者将来自所述以太网MAC控制器的网络信号转换为串口信号；
所述串口电路模块包括：串口扩展电路和串口接口电路，所述串口扩展电路将所述微处理器的串口接口扩展为十六口，且所述串口扩展电路被配置成连接于所述串口接口电路。
优选地，该带光纤16口隔离串口服务器还包括：
CPLD串口控制模块，所述CPLD串口控制模块设置于所述ARM9主芯片和所述串口电路模块之间，所述CPLD串口控制模块用于控制串口数据的接收和发送。
优选地，所述串口接口电路中设置有多个RS232接口和多个RS485接口。
优选地，该带光纤16口隔离串口服务器还包括：壳体，所述壳体的底面上设置有与光纤线相配合的卡线槽，所述ARM9主芯片、网络变压器、串口电路模块和以太网MAC控制器设置于所述壳体中。
优选地，所述外壳上还设置有散热孔，所述散热孔均匀设置于所述壳体的外表面。
通过上述技术方案，本发明的带光纤16口隔离串口服务器支持多网段访问设备，当网络接口不够用时，多个以太网MAC控制器可以进行桥接，支持桥接交换功能，替代了现场由于网络接口数量有限，且增加交换机增加成本的困扰。另外通过网络变压器可以避免多个网络设备之间发生干扰。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是说明本发明的一种带光纤16口隔离串口服务器的模块框图；
图2是说明本发明的一种带光纤16口隔离串口服务器的外壳结构示意图。
附图标记说明
1 壳体 2 卡线槽
3 散热孔
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指如图2所示的上下左右。“内、外”是指具体轮廓上的内与外。“远、近”是指相对于某个部件的远与近。
本发明提供一种带光纤16口隔离串口服务器，该带光纤16口隔离串口服务器包括与ARM9主芯片耦接的以下部件：网络变压器、串口电路模块和以太网MAC控制器，所述以太网MAC控制器上设置有光纤接口；其中，所述网络变压器的两端连接有多个网络设备，以隔离多个网络设备之间的电平；所述以太网MAC控制器连接于所述网络变压器，以控制所述网络变压器的工作；
所述ARM9主芯片被配置成执行以太网协议和串口协议之间的信号转换，以将来自所述串口电路模块的串口信号转换为网络信号或者将来自所述以太网MAC控制器的网络信号转换为串口信号；
所述串口电路模块包括：串口扩展电路和串口接口电路，所述串口扩展电路将所述微处理器的串口接口扩展为十六口，且所述串口扩展电路被配置成连接于所述串口接口电路。
通过上述技术方案，本发明的带光纤16口隔离串口服务器支持多网段访问设备，当网络接口不够用时，多个以太网MAC控制器可以进行桥接，支持桥接交换功能，替代了现场由于网络接口数量有限，且增加交换机增加成本的困扰。另外通过网络变压器可以避免多个网络设备之间发生干扰。
以下结合附图1对本发明进行进一步的说明，在本发明中，为了提高本发明的适用范围，特别使用下述的具体实施方式来实现。
在本发明的一种具体实施方式中，所述串口扩展模块包括：4个串口扩展芯片，所述串口扩展芯片含有4个独立的串行接口，且每个所述串行接口上都设置有一个接线端子。
在本发明的一种具体实施方式中，所述以太网MAC控制器为DM9000芯片。
本系统通过缓冲期连接了两片DM9000芯片，分别连接到数据总线的DATA0～DATA15，DATA16～DATA31，通过片选信号可与两片DM9000芯片通讯，设计采用两片DM9000的优点是，实现了同一个设备拥有两个网口，且我们的两个网口可以拥有不同MAC地址，以及设置不同的IP地址。实现了可以通过不同的网段去访问我们的服务器。在目前很多工业现场非常方便实用。同时本设计还支持两个网卡的桥接，支持桥接交换功能，可替代了现场由于网络接口数量有限，且增加交换机增加成本的困扰。
在本发明的一种具体实施方式中，所述网络变压器型号为H1102NL，从而能够增强保证信号稳定传输以及隔离网线连接的不同网络设备间的不同电平，以防止不同电压通过网线传输损坏设备。
在本发明的一种具体实施方式中，该带光纤16口隔离串口服务器还可以包括：
CPLD串口控制模块，所述CPLD串口控制模块设置于所述ARM9主芯片和所述串口电路模块之间，所述CPLD串口控制模块用于控制串口数据的接收和发送。
CPLD串口控制模块，所述CPLD串口控制模块设置于所述处理器单元和所述串行接口模块之间，所述CPLD串口控制模块用于控制串口数据的接收和发送。EPM570，是一款非易失性CPLD，基于0.18微米，6layermetal闪存，密度从240至2210个逻辑单元(LE)(128至2210相当于宏小区)和8千万的非易失性的存储。它可提供高I/O数量，快递的性能，可靠的配件与其他CPLD架构。拥有MultiVolt核心，用户闪存块，并增加系统可编程(ISP)同时提供可编程的解决方案的应用，如总线桥接，I/O扩展，上电复位(POR)和顺序控制和设备配置控制。EPM570具有以下特点：低成本，低功耗，提供快速的传播延迟和时钟输出时间，总线型结构，其中包括可编程摆率，驱动强度和bushold和可编程的上拉电阻，支持热插拔，内置的联合测试行动组(JTAG)边界扫描测试电路EPM570芯片会自动控制使能8路串口中的相应的RS232电平转换芯片以及RS485电平转换芯片，从而实现设置每个串口的工作模式。
在本发明的一种具体实施方式中，所述串口接口电路中设置有多个RS232接口和多个RS485接口。
在本发明的一种具体实施方式中，该带光纤16口隔离串口服务器还可以包括：壳体1，所述壳体1的底面上设置有与光纤线相配合的卡线槽2，所述ARM9主芯片、网络变压器、串口电路模块和以太网MAC控制器设置于所述壳体1中。
通过上述的实施方式，可以实现整个电路的保护，并且可以方便光纤的卡合，最终可以实现线路的卡合使用。
在该种实施方式中，所述外壳上还设置有散热孔3，所述散热孔3均匀设置于所述壳体1的外表面。通过上述的实施方式，可以方便散热使用。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (6)

1.一种带光纤16口隔离串口服务器，其特征在于，该带光纤16口隔离串口服务器包括与ARM9主芯片耦接的以下部件：网络变压器、串口电路模块和以太网MAC控制器，所述以太网MAC控制器上设置有光纤接口；其中，所述网络变压器的两端连接有多个网络设备，以隔离多个网络设备之间的电平；所述以太网MAC控制器连接于所述网络变压器，以控制所述网络变压器的工作；
所述ARM9主芯片被配置成执行以太网协议和串口协议之间的信号转换，以将来自所述串口电路模块的串口信号转换为网络信号或者将来自所述以太网MAC控制器的网络信号转换为串口信号；
所述串口电路模块包括：串口扩展电路和串口接口电路，所述串口扩展电路将所述微处理器的串口接口扩展为十六口，且所述串口扩展电路被配置成连接于所述串口接口电路。
2.根据权利要求1所述的带光纤16口隔离串口服务器，其特征在于，所述串口扩展模块包括：4个串口扩展芯片，所述串口扩展芯片含有4个独立的串行接口，且每个所述串行接口上都设置有一个接线端子。
3.根据权利要求1所述的带光纤16口隔离串口服务器，其特征在于，该带光纤16口隔离串口服务器还包括：
CPLD串口控制模块，所述CPLD串口控制模块设置于所述ARM9主芯片和所述串口电路模块之间，所述CPLD串口控制模块用于控制串口数据的接收和发送。
4.根据权利要求1所述的带光纤16口隔离串口服务器，其特征在于，所述串口接口电路中设置有多个RS232接口和多个RS485接口。
5.根据权利要求1所述的带光纤16口隔离串口服务器，其特征在于，该带光纤16口隔离串口服务器还包括：壳体(1)，所述壳体(1)的底面上设置有与光纤线相配合的卡线槽(2)，所述ARM9主芯片、网络变压器、串口电路模块和以太网MAC控制器设置于所述壳体(1)中。
6.根据权利要求5所述的带光纤16口隔离串口服务器，其特征在于，所述外壳上还设置有散热孔(3)，所述散热孔(3)均匀设置于所述壳体(1)的外表面。
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