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基於ARM9多串口工控主板的嵌入式開發方案
近年來，隨著計算機網絡的發展和物聯網的興起，將智能儀器接入網絡已成為一種趨勢，基於以太網/互聯網的集中化控製網絡架構已逐漸在自動化控製領域被廣泛采用，並將成為自動化控製係統的主流。在這種趨勢下，嵌入式多串口服務器是以TCP/IP和以太網為基礎，實現異步串口(RS232/RS485/RS422)與以太網RJ45接口間的一個轉化器，完成串口格式和以太網傳輸的IP包之間的數據相互轉發，從而給串口設備增加聯網功能。
工控主板.jpg
目前大多智能儀器使用的是異步串行通信接口RS-232C /485 /422,因此迫切需要一種能將異步串行通信協議轉換為以太網TCP /IP 協議的協議轉換器，使現有的串行通信設備方便地接入以太網，而不需要改變原有儀器設備的硬件。
采用以ARM920T 為內核的S3C2440A 微處理器運行Linux 操作係統，使用100MBase-T 網絡在串行設備與遠端主機之間有效地進行傳輸數據，這樣通過串口服務器使串行設備快速接入以太網，利用以太網的TCP /IP 協議進行串口數據包的傳輸。嵌入式串口服務器作為以太網數據與串口數據之間交互的中間橋梁，負責數據的雙向透明傳送。服務器端的主要任務是在ARM 處理器中實現RS-232C /485 /422 轉TCP /IP 協議網關，完成對各端口的監聽和數據的雙向傳輸，當端口有數據產生或客戶端有數據請求時啟動獨立線程，保證實時而又不丟失地進行數據傳輸。基於上述要求係統必須具備： 一套對網絡支持良好的嵌入式操作係統，並且可根據專用的硬件平台進行裁剪； 微處理器的運行速度與處理數據的能力優秀，外圍芯片接口友好。
選用Linux 作為實時操作係統，並進行移植與配置使其可以運行在以ARM9 為核心的硬件平台上。S3C2440A 自帶三路串行通信口，完全能夠滿足多串口服務器的設計要求，但考慮到網絡數據傳輸與串口數據傳輸速率不匹配，需要在硬件板卡上擴展SDRAM和NORFLASH,另外係統還需擴展以太網控製器芯片。
朗銳智科（www.lrist.com）推出嵌入式ARM9低功耗嵌入式工控主板，CPU采取200MHz的ARM9工業級芯片AT91SAM9260，整體設計緊湊，性能穩定，外圍接口豐富，是當前低功耗工業現場替代X86的理想選擇。工控主板具有7路RS232串口，已基本滿足一般場合的應用。如果需要更多的串口，可以通過ST16C55X係列串口擴展芯片增擴多路串口，實現一種低成本的嵌入式多串口工控主板。
多串口服務器能夠很好地完成串口數據與以太網口數據的雙向傳輸，成功地將現有的串行通信設備接入以太網，利用網絡實現數據的遠程傳輸與遠程監控功能，實時監控設備的運行狀態。降低了設備的維修費用，縮短了開發周期。
最後更新：2017-10-20 10:33:40