CN207691852U - 远程rs232协议信号与以太网的协议转换设备 - Google Patents

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王民
王一民
蔡虎
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Jiangsu Qitai Internet Of Things Technology Co Ltd
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本实用新型提供了一种远程RS232协议信号与以太网的协议转换设备,包括若干协议转换单元,每个协议转换单元均包括E1接口模块和RS232‑以太网协议转换模块,其中若干协议转换单元之间通过E1接口模块连接,每个E1接口模块还开有至少两路以太网接口;所述的RS232‑以太网协议转换模块均开有至少四路RS232接口。本实用新型保证了数据传输的效率和传输的速率,避免了设备在不经意间的托管现象,协议转换单元比较适合与远距离无人看守的设备使用,从而提高安全可靠性。

Description

远程RS232协议信号与以太网的协议转换设备
技术领域
本实用新型涉及无线通信设备应用领域,具体是一种远程RS232协议信号与以太网的协议转换设备。
背景技术
RS232接口技术:
RS-232是现在主流的串行通信接口之一。由于RS232接口标准出现较早,难免有不足之处,主要有以下四点:
(1)接口的信号电平值较高,易损坏接口电路的芯片。RS232接口任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即:逻辑“1”为-3— -15V;逻辑“0”:+3— +15V ,噪声容限为2V。即要求接收器能识别高于+3V的信号作为逻辑“0”,低于-3V的信号作为逻辑“1”,TTL电平为5V为逻辑正,0为逻辑负 。与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。
(2)传输速率较低,在异步传输时,比特率为20Kbps;因此在51CPLD开发板中,综合程序波特率只能采用19200,也是这个原因。
(3)接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式,这种共地传输容易产生共模干扰,所以抗噪声干扰性弱。
(4)传输距离有限,最大传输距离标准值为50英尺,实际上也只能用在15米左右。
在RS-232标准中,字符是以一串行的比特串来一个接一个的串行(serial)方式传输,优点是传输线少,配线简单,传送距离可以较远。最常用的编码格式是异步起停(asynchronous start-stop)格式,它使用一个起始比特后面紧跟7或8 个数据比特(bit),然后是可选的奇偶校验比特,最后是一或两个停止比特。所以发送一个字符至少需要10比特,带来的一个好的效果是使全部的传输速率,发送信号的速率以10划分。一个最平常的代替异步起停方式的是使用高级数据链路控制协议(HDLC)。
在RS-232标准中定义了逻辑1和逻辑0电压级数,以及标准的传输速率和连接器类型。信号大小在正的和负的3-15v之间。RS-232规定接近0的电平是无效的,逻辑1规定为负电平,有效负电平的信号状态称为传号marking,它的功能意义为OFF,逻辑0规定为正电平,有效正电平的信号状态称为空号spacing,它的功能意义为ON。根据设备供电电源的不同,±5、±10、±12和±15这样的电平都是可能的。
串行通信在软件设置里需要做多项设置,最常见的设置包括波特率(Baud Rate)、奇偶校验(Parity Check)和停止位(Stop Bit)。
波特率(又称鲍率):是指从一设备发到另一设备的波特率,即每秒钟多少比特bits per second (bit/s)。典型的波特率是300, 1200, 2400, 9600, 15200, 19200等bit/s。一般通信两端设备都要设为相同的波特率,但有些设备也可以设置为自动检测波特率。
奇偶校验(Parity:是用来验证数据的正确性。奇偶校验一般不使用,如果使用,那么既可以做奇校验(Odd Parity)也可以做偶校验(Even Parity)。奇偶校验是通过修改每一发送字节(也可以限制发送的字节)来工作的。如果不作奇偶校验,那么数据是不会被改变的。在偶校验中,因为奇偶校验位会被相应的置1或0(一般是最高位或最低位),所以数据会被改变以使得所有传送的数位(含字符的各数位和校验位)中“1”的个数为偶数;在奇校验中,所有传送的数位(含字符的各数位和校验位)中“1”的个数为奇数。奇偶校验可以用于接受方检查传输是否发送生错误——如果某一字节中“1”的个数发生了错误,那么这个字节在传输中一定有错误发生。如果奇偶校验是正确的,那么要么没有发生错误要么发生了偶数个的错误。如果用户选择数据长度为8位,则因为没有多余的比特可被用来作为同比特,因此就叫做“无位元(Non Parity)”。
停止位:是在每个字节传输之后发送的,它用来帮助接受信号方硬件重同步。
RS-232在传送数据时,并不需要另外使用一条传输线来传送同步信号,就能正确的将数据顺利传送到对方,因此叫做“异步传输”,简称UART(Universal AsynchronousReceiver Transmitter),不过必须在每一笔数据的前后都加上同步信号,把同步信号与数据混和之后,使用同一条传输线来传输。比如数据11001010被传输时,数据的前后就需加入Start(Low)以及Stop(High)等两个比特,值得注意的是,Start信号固定为一个比特,但Stop停止比特则可以是1、1.5或者是2比特,由使用RS-232的传送与接收两方面自行选择,但需注意传送与接受两者的选择必须一致。 在串行通信软件设置中D/P/S是常规的符号表示。8/N/1(非常普遍)表明8bit数据,没有奇偶校验,1bit停止位。数据位可以设置为7、8或者9,奇偶校验位可以设置为无(N)、奇(O)或者偶(E),奇偶校验可以使用数据中的比特(bit),所以8/E/1就表示一共8位数据位,其中一位用来做奇偶校验位。停止位可以是1、1.5或者2位的(1.5是用在波特率为60wpm的电传打字机上的)。
流量控制:当需要发送握手信号或数据完整性检测时需要制定其他设置。公用的组合有RTS/CTS, DTR/DSR或者XON/XOFF(实际中不使用连接器管脚而在数据流内插入特殊字符)。
接受方把XON/XOFF信号发给发送方来控制发送方何时发送数据,这些信号是与发送数据的传输方向相反的。XON信号告诉发送方接受方准备好接受更多的数据,XOFF信号告诉发送方停止发送数据直到知道接受方再次准备好。XON/XOFF一般不赞成使用,推荐用RTS/CTS控制流来代替它们。 XON/XOFF是一种工作在终端间的带内方法,但是必须两端都支持这个协议,而且在突然启动的时候会有混淆的可能。 XON/XOFF可以工作于3线的接口。RTS/CTS最初是设计为电传打字机和调制解调器半双工协作通信的,每次它只能一方调制解调器发送数据。终端必须发送请求发送信号然后等到调制解调器回应清除发送信号。尽管RTS/CTS是通过硬件达到握手,但它有自己的优势。
E1接口技术:
⒈一条E1是2.048Mbps的链路,用PCM编码。
⒉一个E1的帧长为256个bit,分为32个时隙,一个时隙为8个bit。
⒊每秒有8000个E1的帧通过接口,即8K*256=2048kbps。
⒋每个时隙在E1帧中占8bit,8*8k=64k,即一条E1中含有32个64K。
E1有成帧,成复帧与不成帧三种方式,在成帧的E1中第0时隙用于传输帧同步数据,其余31个时隙可以用于传输有效数据;在成复帧的E1中,除了第0时隙外,第16时隙是用于传输信令的,只有第1到15,第17到第31共30个时隙可用于传输有效数据;而在不成帧的E1中,所有32个时隙都可用于传输有效数据。
E1信道的帧结构简述:
在E1信道中,8bit组成一个时隙(TS),由 32个时隙组成了一个帧(F),16个帧组成一个复帧(MF)。在一个帧中,TS0主要用于传送帧定位信号(FAS)、CRC-4(循环冗余校验)和对端告警指示,TS16主要传送随路信令(CAS)、复帧定 位信号和复帧对端告警指示,TS1至TS15和TS17至TS31共30个时隙传送话音或数据等信息。我们称TS1至TS15和TS17至TS31为“净荷”,TS0和TS16为“开销”。如果采用带外公共信道信令(CCS),TS16就失去了传送信令的用途,该时隙也可用来传送信息信号,这时帧结构的净荷为TS1至TS31,开销只有 TS0了。
由PCM编码中E1的时隙特征可知,E1共分32 个时隙TS0-TS31。每个时隙为64K,其中TS0为被帧同步码,Si,Sa4,Sa5,Sa6,Sa7,A比特占用,若系统运用了CRC校验,则Si比特位置改传CRC校验码。TS16为信令时隙,当使用到信令(共路信令或随路信令)时,该时隙用来传输信令, 用户不可用来传输数据。所以2M的PCM码型有:
① PCM30 : PCM30用户可用时隙为30个,TS1-TS15,
TS17-TS31。TS16传送信令,无CRC校验。
② PCM31: PCM30用户可用时隙为31个,TS1-TS15,
TS16-TS31。TS16不传送信令,无CRC校验。
③ PCM30C: PCM30用户可用时隙为30个,TS1-TS15,
TS17-TS31。TS16传送信令,有CRC校验。
④ PCM31C: PCM30用户可用时隙为31个,TS1-TS15,
TS16-TS31。TS16不传送信令,有CRC校验。
CE1,就是把2M的传输分成了30个64K的时隙,一般写成N*64,
你可以利用其中的几个时隙,也就是只利用n个64K,必须接在ce1/pri上。
CE1----最多可有31个信道承载数据 timeslots 1----31。
timeslots 0 传同步接口。
G.703非平衡的75 ohm,平衡的120 ohm2种接口。
E1接口对接时,双方的E1不能有信号丢失/帧失步/复帧失步/滑码告警,同时双方在E1接口参数上必须完全一致,因为个别特性参数的不一致,虽然不会在指示灯或者告警台上有任何告警,但是会造成数据通道的不通/误码/滑码/失步等情况。这些特性参数主要有;阻抗/ 帧结构/CRC4校验,阻抗有75Ω和120Ω两种,帧结构有PCM31/PCM30/不成帧三种;在新桥节点机中将PCM31和PCM30分别描述为CCS和CAS,对接时要告诉网管人员选择CCS,是否进行CRC校验可以灵活选择,关键要双方一致,这样采可保证物理层的正常。
以太网技术:
以太网(Ethernet)指的是由Xerox公司创建并由Xerox、Intel和DEC公司联合开发的基带局域网规范,是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。以太网络使用CSMA/CD(载波监听多路访问及冲突检测)技术,并以10M/S的速率运行在多种类型的电缆上。以太网与IEEE802.3系列标准相类似。
包括标准的以太网(10Mbit/s)、快速以太网(100Mbit/s)和10G(10Gbit/s)以太网。它们都符合IEEE802.3。
IEEE802.3规定了包括物理层的连线、电信号和介质访问层协议的内容。以太网是当前应用最普遍的局域网技术,它很大程度上取代了其他局域网标准。如令牌环、FDDI和ARCNET。历经100M以太网在上世纪末的飞速发展后,千兆以太网甚至10G以太网正在国际组织和领导企业的推动下不断拓展应用范围。
常见的802.3应用为:
10M: 10base-T (铜线UTP模式)
100M: 100base-TX (铜线UTP模式)
100base-FX(光纤线)
1000M: 1000base-T(铜线UTP模式)
下面主要介绍了四种不同格式的以太网帧格式。
在每种格式的以太网帧的开始处都有64比特(8字节)的前导字符,如图1所示。其中,前7个字节称为前同步码(Preamble),内容是16进制数0xAA,最后1字节为帧起始标志符0xAB,它标识着以太网帧的开始。前导字符的作用是使接收节点进行同步并做好接收数据帧的准备。
除此之外,不同格式的以太网帧的各字段定义都不相同,彼此也不兼容。下面分别介绍下各自的帧格式。
以太网卡可以工作在两种模式下:半双工和全双工。
半双工:半双工传输模式实现以太网载波监听多路访问冲突检测。传统的共享LAN是在半双工下工作的,在同一时间只能传输单一方向的数据。当两个方向的数据同时传输时,就会产生冲突,这会降低以太网的效率。
全双工:全双工传输是采用点对点连接,这种安排没有冲突,因为它们使用双绞线中两个独立的线路,这等于没有安装新的介质就提高了带宽。例如在上例的车站间又加了一条并行的铁轨,同时可有两列火车双向通行。在全双工模式下,冲突检测电路不可用,因此每个全双工连接只用一个端口,用于点对点连接。标准以太网的传输效率可达到50%~60%的带宽,全双工在两个方向上都提供100%的效率。
以太网采用带冲突检测的载波帧听多路访问(CSMA/CD)机制。以太网中节点都可以看到在网络中发送的所有信息,因此,我们说以太网是一种广播网络。
以太网的工作过程如下:
当以太网中的一台主机要传输数据时,它将按如下步骤进行:
1、监听信道上是否有信号在传输。如果有的话,表明信道处于忙状态,就继续监听,直到信道空闲为止。
2、若没有监听到任何信号,就传输数据
3、传输的时候继续监听,如发现冲突则执行退避算法,随机等待一段时间后,重新执行步骤1(当冲突发生时,涉及冲突的计算机会发送会返回到监听信道状态。注意:每台计算机一次只允许发送一个包,一个拥塞序列,以警告所有的节点)
4、若未发现冲突则发送成功,所有计算机在试图再一次发送数据之前,必须在最近一次发送后等待9.6微秒(以10Mbps运行)。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有技术的问题,提供了一种远程RS232协议信号与以太网的协议转换设备,保证了数据传输的效率和传输的速率,避免了设备在不经意间的托管现象,协议转换单元比较适合与远距离无人看守的设备使用,从而提高安全可靠性。
本实用新型包括若干协议转换单元,每个协议转换单元均包括E1接口模块和RS232-以太网协议转换模块,其中若干协议转换单元之间通过E1接口模块连接,每个E1接口模块还开有至少两路以太网接口;所述的RS232-以太网协议转换模块均开有至少四路RS232接口。
所述的若干协议转换单元之间通过E1接口模块连接成星型、链型或者环形。
本实用新型有益效果在于:
协议转换单元适用于远距离串口数据收发、控制或者是以太网的数据收发、控制。并可以控制多台工业设备,支持双向控制。技术上移植了以太网组网方式,可支持星型、链型、环形。内部安全可靠,保证了数据传输的效率和传输的速率,避免了设备在不经意间的托管现象,协议转换单元比较适合与远距离无人看守的设备使用,从而提高安全可靠性。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。
本实用新型结构如图1所示,包括若干协议转换单元,每个协议转换单元均包括E1接口模块和RS232-以太网协议转换模块,其中若干协议转换单元之间通过E1接口模块连接,每个E1接口模块还开有至少两路以太网接口;所述的RS232-以太网协议转换模块均开有至少四路RS232接口。
所述的若干协议转换单元之间通过E1接口模块连接成星型、链型或者环形。
本实用新型采用的E1接口模块和RS232-以太网协议转换模块均为市面上可以直接买到的模块,不需要本领域技术人员进行创造性劳动。主要实用新型点在于各模块之间的组合连接,提高了传输效率和速率,并提高了安全性能。
本实用新型具体应用途径很多,以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以作出若干改进,这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (2)

1.一种远程RS232协议信号与以太网的协议转换设备,其特征在于:包括若干协议转换单元,每个协议转换单元均包括E1接口模块和RS232-以太网协议转换模块,其中若干协议转换单元之间通过E1接口模块连接,每个E1接口模块还开有至少两路以太网接口;所述的RS232-以太网协议转换模块均开有至少四路RS232接口。
2.根据权利要求1所述的远程RS232协议信号与以太网的协议转换设备,其特征在于:所述的若干协议转换单元之间通过E1接口模块连接成星型、链型或者环形。
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CN109547403A (zh) * 2018-09-29 2019-03-29 江苏新质信息科技有限公司 一种用于e1信道密码设备带内消息通信的方法
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109547403A (zh) * 2018-09-29 2019-03-29 江苏新质信息科技有限公司 一种用于e1信道密码设备带内消息通信的方法
CN109547403B (zh) * 2018-09-29 2021-04-06 江苏新质信息科技有限公司 一种用于e1信道密码设备带内消息通信的方法
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